Une nouvelle étude suggère que le cyanure d'hydrogène, un composé chimique hautement toxique, aurait pu jouer un rôle clé dans les origines de la vie en formant des cristaux de glace réactifs dans un froid extrême. Des simulations informatiques montrent que ces cristaux favorisent des réactions chimiques inhabituelles produisant des briques de base de la vie. Ces résultats mettent en lumière le potentiel chimique des environnements gelés, y compris au-delà de la Terre.
Le cyanure d'hydrogène, connu pour sa toxicité envers les humains, gèle en cristaux à basses températures, créant des surfaces inhabituellement réactives. Les chercheurs ont utilisé la modélisation informatique pour examiner ces cristaux, révélant qu'ils peuvent déclencher des processus chimiques généralement impossibles dans des conditions glaciales. L'étude, publiée dans ACS Central Science, indique que de telles réactions auraient pu initier la formation des composants fondamentaux de la vie. L'équipe, dirigée par Martin Rahm, a modélisé un cristal de cyanure d'hydrogène ressemblant à un cylindre de 450 nanomètres de long avec une base arrondie et un sommet multifacette, similaire aux observations antérieures de formations en «toile d'araignée». Leurs simulations ont identifié deux voies convertissant le cyanure d'hydrogène en isocyanure d'hydrogène plus réactif, survenant en minutes à jours selon la température. Ce composé sur les surfaces cristallines pourrait faciliter la création de molécules prébiotiques complexes. «Nous ne saurons peut-être jamais précisément comment la vie a commencé, mais comprendre comment certains de ses ingrédients se forment est à portée de main. Le cyanure d'hydrogène est probablement une source de cette complexité chimique, et nous montrons qu'il peut réagir de manière surprenante rapidement dans des endroits froids », a déclaré Rahm. Le cyanure d'hydrogène est courant dans l'espace, détecté sur des comètes et dans des atmosphères comme celle de la lune de Saturne Titan. En interagissant avec l'eau, il forme des polymères, des acides aminés et des nucléobases — essentiels aux protéines et à l'ADN. Les chercheurs Marco Cappelletti, Hilda Sandström et Rahm proposent des tests en laboratoire, tels que le broyage de cristaux avec de l'eau pour exposer les surfaces et observer la formation de molécules dans des conditions froides. Financé par le Swedish Research Council et l'Infrastructure Académique Nationale Suédoise pour le Supercalcul, ce travail souligne que les mondes glacés pourraient être plus actifs chimiquement que précédemment supposé, avec des implications pour la chimie prébiotique sur la Terre primitive et ailleurs.