Extra terrestrial abiogenic organization of organic matter: The hollow spheres of the Orgueil meteorite

Fragments of the Orgueil meteorite were macerated in mineral acids (HNO₃-HF-HNO₃) to dissolve the mineral matrix and separate the acid-resistant organic residues; a routine procedure in the extraction of pollen and spores from terrestrial sediments. Numerous spherical hollow objects were found, optically resembling the brown amorphous residual organic matrix of the meteorite. Their morphology, size-distribution, and chemical composition, revealed by electron microprobe with reference to carbon and phosphorus, are described, and evaluated in connection with criteria of biogenicity. The intrinsic criteria are satisfactorily met, but the extrinsic requirement of a sedimentary environment is not met. A review of the literature concerning the meteoritic environment suggests an explanation of these spheres based on the environment of their formation. It is proposed that they are organic coatings on olivine microchondrules, magnetite and glass globules, the mineral component of which has been dissolved by the acid maceration. They could have initially resulted from the polymerization of dispersed small organic molecules condensing on the surface of the microchrondrules. The latter were injected from a volcanic nuée ardente into the dispersed cold primordial cosmic dust of hydrated silicates and organic molecules, around the meteorite parent-body. This presumably occurred before the cosmic dust accreted as the carbonaceous chondritic outer layer of the parent-body. Upsurging reducing hot gases from the nuée ardente would polymerize part of the dispersed organic matter as the insoluble brown amorphous matrix, possibly the sticking agent when the cosmic dust accreted. The spiraled form of several of the organic structures described here are suggestive of atmospheric heat microturbulences. Organic membranes and comet-form tails of spherical coatings suggest polymerization in the wake of injected microchondrules. These diverse organic structures would result in our view from the abiogenic thermal organization of organic matter in an extraterrestrial gas-solid system.

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Résumé Plusieurs fragments de la météorite d'Orgueil ont été macérés dans des acides minéraux (HNO₃, HF, HNO₃), afin de dissoudre la fraction minérale et isoler la fraction résiduelle résistant aux acides. C'est là un procédé utilisé couramment en palynologie pour extraire les grains de pollen et les spores des sédiments terrestres.De nombreux objets microscopiques, sphériques et creux, ont été mis en évidence. Ils sont optiquement similaires au résidu organique brun, amorphe, dans lequel ils sont enrobés. Leur morphologie, leur répartition en fonction de leur taille, et leur composition chimique élémentaire, analysée par la microsonde électronique, qui révèle la présence de carbone et de phosphore, sont décrites, puis évaluées en fonction des critères disponibles d'une éventuelle origine biologique. Les critères intrinsèques aux objets sont bien satisfaits, mais non le critère extrinsèque d'un environnement sédimentaire convenable.L'analyse des hypothèses qui ont été avancées pour décrire l'environnement originel de la météorite, permet de suggérer une explication de ces sphères creuses organiques, qui repose entièrement sur cet environnement à l'époque de leur formation. Ce sont des revêtements organiques à la surface de microchondrules d'olivine, de globules de verre et de magnétite, minéraux de haute température appartenant à la fraction minérale de la météorite qui a été dissoute par la macération acide.Ces coques organiques résulteraient de la polymérisation de petites molécules organiques dispersées, qui se seraient condensées à la surface de gouttelettes minérales en fusion. Ces dernières ont pu être éjectées par une nuée ardente volcanique issue du corps parent de la météorite, et projetées dans la poussière cosmique primitive froide en suspension autour de ce corps parent, composée de silicates hydratés et de petites molécules organiques.C'est ensuite seulement que cette suspension de poussière primitive aurait subi l'accrétion pour former finalement la couche extérieure froide de matière étéoritique carbonée du corps parent. En outre, des gaz réducteurs à haute température, s'élevant de la nuée ardente, ont pu polymériser en partie la matière organique en suspension, pour former la matière météoritique organique amorphe, résistant aux acides, qui a peut-être été l'agent agglomérant lors de l'accrétion.Les formes spiralées de plusieurs des structures organiques décrites ici suggèrent des microturbulences atmosphériques dûes à la chaleur. Des membranes organiques, et l'appendice en forme de queue de comète d'une sphérule, suggèrent une polymérisation organique dans le sillage de la trajectoire de microchondrules. Selon notre opinion, ces diverses structures organiques résultent donc de l'organisation abiogénique sous l'effet de la température, de matière organique préexistante, plus simple, dans un système solide-gaz extraterrestre.