Photo : La comète Hale-Bopp en avril 1997 (© Nicolas Biver)Le passage de la comète Hale-Bopp en 1997, qui fut d’une brillance exceptionnelle, a été l’occasion de la découverte de nombreuses nouvelles molécules cométaires, à partir d’observations spectroscopiques dans les domaines radio et infrarouge (voir De nouvelles molécules dans la comète Hale-Bopp). Une étude ultérieure des spectres radio vient d’aboutir à l’identification d’une nouvelle molécule, l’éthylène glycol.L’éthylène glycol, de formule chimique HOCH2CH2OH, est un diol (c’est-à-dire que sa molécule possède deux fonctions alcool). Il est utilisé dans la vie pratique comme antigel dans le circuit de refroidissement des moteurs de voiture. Il a récemment été identifié dans les nuages interstellaires du Centre galactique. L’un des spectres observés àl’IRAM montrant trois raies de l’éthylène glycol et les raies d’autres molécules organiques.L’éthylène glycol a été identifié par l’observation d’une dizaine de raies dans des spectres de la comète Hale-Bopp obtenus au printemps 1997 avec les instruments de l’Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM) (radiotélescope de 30 m en Espagne et interféromètre du Plateau de Bure dans les Hautes-Alpes) et du Caltech Submillimeter Observatory (CSO) (radiotélescope de 10 m à Hawaï). Ces mêmes spectres avaient déjà permis la découverte de sept nouvelles molécules, dont l’acide formique (HCOOH), le formamide (NH2CHO), le formiate de méthyle (HCOOCH3) et l’éthanal (CH3CHO) (voir De nouvelles molécules dans la comète Hale-Bopp). Pour que l’identification de l’éthylène glycol soit possible, il a fallu attendre que les fréquences des raies radio de cette molécule soient connues avec précision à partir de mesures de laboratoire et d’une modélisation théorique.Avec ses dix atomes, l’éthylène glycol est maintenant la molécule la plus complexe observée et identifiée dans l’atmosphère des comètes. L’exploration spatiale de la comète de Halley avait bien indiqué la présence de molécules complexes composées de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote, notamment dans les manteaux organiques réfractaires entourant les poussières cométaires. Mais leur nature précise n’avait pu être établie. Les observations montrent qu’il y a près de trois molécules d’éthylène glycol pour mille molécules d’eau (la molécule la plus abondante des glaces cométaires). Parmi les molécules organiques à base d’hydrogène, de carbone et d’oxygène, c’est la molécule cométaire la plus abondante après le méthanol (CH3OH) et le formaldéhyde (H2CO). Ce qui laisse présumer que des molécules encore plus complexes y sont présentes en quantités appréciables.Cette découverte confirme l’analogie entre la matière interstellaire et le matériau cométaire qui ont pu se former à la suite de processus similiares. L’éthylène glycol et toutes les autres molécules cométaires sont en effet également présentes dans les glaces interstellaires ou dans les coeurs chauds moléculaires des nuages interstellaires. En bombardant la Terre autrefois avec un rythme effréné, les comètes ont pu y apporter quantité de constituants : une partie de l’eau des océans, mais aussi des molécules organiques complexes dont l’éthylène glycol atteste l’existence. Cet apport a pu alors avoir un rôle essentiel dans l’origine de la vie.Ont collaboré àce travail J. Crovisier, D. Bockelée-Morvan, N. Biver, P. Colom (LESIA, Observatoire de Paris), D. Despois (Observatoire de Bordeaux) et D.C. Lis (Californian Institute of Technology, États-Unis).Référence  : Ethylene glycol in comet C/1995 O1 (Hale-Bopp). J. Crovisier, D. Bockelée-Morvan, N. Biver, P. Colom, D. Despois, D. Lis. Astron. Astrophys. (Letters), sous presse). Pour en savoir plus : sur la campagne d’observations de la comète Hale-Bopp ; sur les recherches sur les comètes au LESIA (Observatoire de Paris) ; sur les comètes. Contact Jacques Crovisier (Observatoire de Paris, LESIA) Contact Jacques Crovisier (Observatoire de Paris, LESIA)

Dernière modification le 22 février 2013

Photo : Comet Hale-Bopp in April 1997 (© Nicolas Biver)The apparition of comet Hale-Bopp in 1997, an exceptionally bright comet, was an opportunity to discover many new cometary molecules, from radio and infrared spectroscopic observations (see New molecules in comet Hale-Bopp...). A further study of its radio spectra just resulted in the identification of another molecule, ethylene glycol. Ethylene glycol, whose chemical formula is HOCH2CH2OH, is a diol (i.e., this molecule has two alcohol functions). It is commonly used as antifreeze in coolant fluids for car engines. It was recently identified in interstellar clouds in the Galactic Centre. One of the spectra observed at IRAM showing three lines of ethylene glycol and lines of other organic molecules.Ethylene glycol was identified from about ten lines in spectra of comet Hale-Bopp observed in spring 1997 with the radio telescopes of the Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) (30-m radio telescope in Spain and Plateau de Bure interferometer in the French Alps) and the Caltech Submillimeter Observatory (CSO) (10-m radio telescope at Hawaii). From the same set of spectra, seven new molecules were previously identified, including formic acid (HCOOH), formamide (NH2CHO), methyl formate (HCOOCH3) and acetaldehyde (CH3CHO) (see New molecules in comet Hale-Bopp). The identification of ethylene glycol was possible only after the frequencies of the radio lines of this molecule were accurately known, from laboratory measurements and theoretical modelling.With ten atoms, ethylene glycol is now the most complex molecule identified in cometary atmospheres. Indeed, the space exploration of Halley’s comet indicated the presence of complex molecules composed of carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen, especially in the organic mantles coating cometary dust particles. But their very nature could not be precised. Observations show that there are almost three molecules of ethylene glycol for one thousand molecules of water. Among organic molecules made of carbon, hydrogen and oxygen, ethylene glycol is the most abundant after methyl alcohol (CH3OH) and formaldehyde (H2CO). This suggests that still more complex species could be present in a significant amount.This discovery conforts the analogy between interstellar matter and cometary material, which could have formed following similar processes. Ethylene glycol and all other cometary molecules are indeed present in interstellar ices or in the hot molecular cores of interstellar clouds.When impacting the early Earth at a sustained rate, comets could have brought many constituants : part of the oceans’ water, but also complex organic molecules, whose presence in comets is attested by ethylene glycol. This seeding could have played a crucial role in the origin of life.This work was done by J. Crovisier, D. Bockelée-Morvan, N. Biver, P. Colom (LESIA, Observatoire de Paris), D. Despois (Observatoire de Bordeaux) and D.C. Lis (Californian Institute of Technology, USA).

Reference : Ethylene glycol in comet C/1995 O1 (Hale-Bopp). J. Crovisier, D. Bockelée-Morvan, N. Biver, P. Colom, D. Despois, D.C. Lis. Astron. Astrophys. (Letters), in press).For further information (in French) : on the observing campaign of comet Hale-Bopp ; on cometary research at LESIA (Observatoire de Paris) ; on comets. Contact Jacques Crovisier (Observatoire de Paris, LESIA) Contact Jacques Crovisier (Observatoire de Paris, LESIA)

Dernière modification le 4 mars 2013