Journal of Astrobiology & Outreach

Abstrait

Explication thermodynamique de l'omniprésence cosmique des pigments organiques

Karo Michaelian et Aleksandar Simeonov

Il existe des preuves solides de la présence de grandes quantités de matière organique dans le cosmos, en particulier sous forme de composés aromatiques. Ces molécules peuvent être trouvées à la surface de la Terre et de Mars, dans les atmosphères des plus grosses planètes et de plusieurs de leurs satellites, sur des astéroïdes, des comètes, des météorites, dans les atmosphères des étoiles géantes rouges, des nébuleuses interstellaires et dans les bras spiraux des galaxies. On s'attend à ce que beaucoup de ces environnements soient de basse température et de basse pression, ce qui implique que l'énergie libre de Gibb pour la formation de ces molécules complexes devrait être positive et élevée, ce qui suggère que leur existence ne pourrait être attribuée qu'à des processus thermodynamiques hors équilibre. Dans cet article, nous passons d'abord en revue les preuves de l'abondance de ces molécules dans le cosmos, puis décrivons comment l'ubiquité peut être expliquée dans le cadre de la thermodynamique hors équilibre sur la base des propriétés catalytiques de ces molécules pigmentaires dans la dissipation des photons des spectres d'émission ultraviolets et visibles des étoiles voisines, conduisant à une plus grande production d'entropie locale. La relation entre la longueur d'onde maximale d'absorption de ces pigments organiques et l'environnement photonique stellaire correspondant permet de déterminer quels composés aromatiques sont les plus probables dans un voisinage stellaire donné, un postulat qui peut être vérifié sur Terre. Il est suggéré qu'au moins une partie de la matière noire baryonique pourrait être associée à ces molécules qui émettent dans l'extrême infrarouge avec de nombreuses, mais faibles, lignes d'émission, échappant ainsi jusqu'à présent à la détection. Cette explication thermodynamique de l'ubiquité de ces molécules organiques est également pertinente pour la possibilité de la vie, à la fois telle que nous la connaissons et telle que nous ne la connaissons peut-être pas, dans tout l'univers.