Bennu préserve des sucres, de la matière organique riche en azote et des poussières de supernovas

Les échantillons de Bennu rapportés sur Terre par OSIRIS-REx permettent d’analyser en laboratoire des matériaux prélevés directement sur un astéroïde. La mission a rapporté 121,6 grammes de régolithe — des matériaux granulaires meubles — le 24 septembre 2023. Le 2 décembre 2025, la NASA a annoncé trois recherches consacrées à ces fragments : l’une a étudié les sucres, une autre a décrit une matière organique complexe riche en azote et en oxygène, et la troisième a examiné des poussières présolaires. Les travaux ont été publiés dans Nature Geoscience et Nature Astronomy.

Ces résultats s’ajoutent aux analyses antérieures de Bennu, qui avaient identifié, entre autres composés organiques, des acides aminés, des nucléobases et des acides carboxyliques. Ces substances contribuent à caractériser la chimie de l’astéroïde et de son corps parent. Pour comprendre la portée des nouvelles découvertes, il convient de distinguer l’identification de molécules des hypothèses concernant leur formation ou leur éventuel lien avec des processus antérieurs à la vie.

Des sucres identifiés dans l’échantillon

L’équipe dirigée par Yoshihiro Furukawa, de l’Université de Tohoku, a analysé par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse un extrait d’une portion de 603,4 milligrammes de poussière de Bennu homogénéisée. Elle a identifié six sucres : les pentoses ribose, lyxose, xylose et arabinose, ainsi que les hexoses glucose et galactose. La NASA en a mis deux en avant pour leur importance biologique : le ribose, composant de l’ARN, et le glucose, utilisé comme source d’énergie par la vie terrestre. Selon l’agence, il s’agit de la première identification de glucose dans un échantillon extraterrestre.

L’étude a mesuré des concentrations de 0,097 ± 0,014 nmol g^-1 pour le ribose et de 0,35 ± 0,05 nmol g^-1 pour le glucose dans l’échantillon analysé. Elle a également indiqué des concentrations de 0,018 ± 0,007 nmol g^-1 pour le lyxose, de 0,11 ± 0,03 nmol g^-1 pour l’arabinose, de 0,079 ± 0,033 nmol g^-1 pour le xylose et de 0,014 ± 0,004 nmol g^-1 pour le galactose. Il s’agit de quantités mesurées dans le matériau étudié, et non d’estimations de la composition totale de l’astéroïde.

Le ribose fait partie de l’ARN, tandis que le désoxyribose est un composant de l’ADN. L’équipe n’a pas détecté de désoxyribose dans les échantillons examinés. À partir de cette combinaison, les chercheurs estiment que les résultats sont compatibles avec l’hypothèse du « monde à ARN », selon laquelle les premières formes de vie auraient pu utiliser l’ARN pour stocker des informations et faciliter des réactions chimiques. Cette hypothèse est une interprétation de la portée des découvertes ; l’identification de sucres ne démontre pas, à elle seule, qu’il y ait eu de la vie sur Bennu ni ne détermine comment la vie est apparue sur Terre.

Une phase organique complexe dans les échantillons

Une autre recherche, dirigée par Scott Sandford, du centre de recherche Ames de la NASA, et Zack Gainsforth, de l’Université de Californie à Berkeley, a décrit une matière organique qui n’avait encore jamais été observée dans des astromatériaux. La NASA l’a surnommée de façon informelle « gomme spatiale » en raison de son comportement : le matériau était souple et a durci. La caractérisation scientifique le décrit comme une phase organique polymérique exceptionnellement riche en azote et en oxygène, avec des groupes chimiques tels que des amines, des amides et des hétérocycles azotés, ainsi que des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques.

Les chercheurs ont observé ce matériau dans une veine carbonée contenant des inclusions minérales et dans des feuillets organiques à plusieurs couches. La NASA compare certains de ses groupes chimiques à ceux présents dans le polyuréthane, mais précise que le matériau de Bennu n’est pas simplement du polyuréthane : ses liaisons sont plus désordonnées et sa composition élémentaire varie d’une particule à l’autre. Cette comparaison porte sur des similitudes chimiques, et non sur une identité avec un plastique fabriqué sur Terre.

L’équipe propose un processus possible de formation sur l’astéroïde parent de Bennu. Selon le modèle présenté par la NASA, lorsque ce corps a commencé à se réchauffer sous l’effet du rayonnement naturel, une réaction faisant intervenir de l’ammoniac et du dioxyde de carbone a pu produire du carbamate. Bien que ce composé soit soluble dans l’eau, il aurait pu se polymériser et réagir avec d’autres molécules avant que le corps ne se réchauffe suffisamment pour développer un environnement aqueux. La recherche interprète la morphologie et la composition comme des indices de précurseurs riches en azote antérieurs à l’altération par l’eau ; elle signale également des modifications ultérieures associées à cette altération. Il s’agit d’une reconstitution proposée par les chercheurs.

Grains présolaires et poussières de supernovas

La troisième étude, dirigée par Ann Nguyen, du centre spatial Johnson de la NASA, a examiné des grains présolaires dans deux types de roches des échantillons. Les particules présolaires sont des grains de poussière provenant d’étoiles qui existaient avant la formation du système solaire. Selon la NASA, les échantillons de Bennu contiennent six fois plus de poussières de supernovas que tout autre astromatériau étudié.

Les auteurs avancent que le corps parent de Bennu a pu se former dans une région du disque protoplanétaire enrichie en poussières provenant d’étoiles qui ont explosé. Ce disque était l’environnement de gaz et de poussière à partir duquel le système solaire s’est formé. L’abondance observée étaye cette possibilité, mais ne détermine pas de façon concluante le lieu de formation du corps parent.

L’étude a également identifié des zones contenant des matériaux moins altérés par les fluides, malgré l’importante altération aqueuse subie par l’astéroïde parent. Ces fragments préservent davantage de matière organique et de grains de silicates présolaires, des matériaux qui peuvent être facilement détruits lors d’une altération aqueuse. Leur préservation apporte des indices sur la diversité des matériaux incorporés lors de la formation du corps parent et sur les différences de degré d’altération de ses composants.

Ce que révèlent les échantillons de Bennu

Dans leur ensemble, les études élargissent l’inventaire des substances organiques et des matériaux présolaires trouvés sur Bennu. Les sucres identifiés permettent d’étudier des composés importants pour la biologie terrestre ; la phase riche en azote et en oxygène fournit des indices sur les processus chimiques antérieurs et postérieurs à la présence d’eau, tandis que les poussières stellaires préservent des informations sur des matériaux antérieurs au système solaire. L’interprétation de ces résultats contribue à l’étude des matières premières et des transformations chimiques qui se sont produites lors de la formation des astéroïdes.

Les explications concernant l’origine des sucres, la formation de la matière organique polymérique et la région où le corps parent a pu se former sont des hypothèses ou des interprétations avancées dans les recherches. En particulier, l’hypothèse selon laquelle les sucres se sont formés dans des saumures contenant du formaldéhyde provient de l’étude de géochimie ; la proposition d’une origine de la matière polymérique à partir de précurseurs riches en azote s’appuie sur sa morphologie et sa composition. Les découvertes décrivent la chimie préservée dans les échantillons et apportent des éléments permettant d’évaluer ces propositions.

La NASA résume les trois recherches dans son rapport sur les sucres, la matière organique et les poussières stellaires dans les échantillons de Bennu. L’étude des sucres a été publiée dans Nature Geoscience, et celle portant sur la matière organique riche en azote et en oxygène dans Nature Astronomy.