The insoluble organic matter in carbonaceous chondrites: Chemical structure, isotopic composition and origin

Carbonaceous chondrites are characterized by their enrichment in organic matter, mainly represented by insoluble organic matter (IOM), which consists of small aromatic units linked by short-branched aliphatic chains. Furthermore, IOM contains organic radicals heterogeneously distributed along with diradicaloids. These chemical features discriminate IOM from terrestrial counterparts. Isotopic compositions, especially the D/H isotopic ratio, are also distinct. IOM is highly enriched in D (D/H > 350 × 10−6), and the D/H isotopic ratio is heterogeneous. The isotopic composition is the result of interstellar-like processes that could have taken place during the first ages of the protosolar nebula. Chemical structure and isotopic composition clearly show that IOM is synthesized by an abiotic process and is subsequently affected by aqueous alteration or high-temperature metamorphism on the parent body.

RésuméLes chondrites carbonées sont caractérisées par leur teneur en matière organique, dont la majeure partie est une fraction insoluble (IOM), constituée de petites unités aromatiques reliées entre elles par des chaînes aliphatiques courtes et ramifiées. De plus, l’IOM contient des radicaux organiques distribués de manière hétérogène, accompagnés de diradicaloïdes. Ces caractéristiques chimiques différencient l’IOM de ses équivalents terrestres. Les compositions isotopiques, en particulier le rapport isotopique D/H, sont aussi différentes. L’IOM est très enrichie en D (D/H > 350 × 10−6) et le D est réparti de manière hétérogène. Cette composition isotopique est le résultat de processus de type interstellaire qui ont pu se dérouler dans les premiers instants de la nébuleuse protosolaire. La structure chimique et la composition isotopique montrent clairement que l’IOM a été synthétisée par un processus abiotique et qu’elle a ensuite subit une altération hydrothermale ou un métamorphisme à haute température sur le corps parent.