Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue PNAS, a permis, grâce à une simulation de l’expérience de Miller-Urey (réalisée en 1953), de mettre en évidence l’action de champs électriques puissants pour former des molécules d’acides aminés.

L’expérience de Miller-Urey avait montré que «dans certaines conditions avec notamment des arcs électriques, un mélange gazeux assez simple (méthane, ammoniac, hydrogène et oxygène) produit de l’urée, de l’acide cyanhydrique, du formaldéhyde et quelques autres composés, dont des acides aminés». 

Par la suite, elle a été imitée à nombreuses reprises «en faisant varier les conditions, notamment les composés initiaux, au fil de nouvelles idées sur l’atmosphère primitive de la Terre» sans que jamais, cependant, «des molécules vraiment complexes, comme des protéines et des acides nucléiques, n’ont pu être obtenues».

Dans l'étude ici présentée, sa reproduction a été effectuée théoriquement, grâce à une simulation sur ordinateur, qui s'appuie sur une série d’équations quantiques, «comme celle de Schrödinger, décrivant les électrons autour des atomes constituant une molécule».

Cette expérience virtuelle (sur un mélange dans lequel du monoxyde de carbone, «absent dans la première version de l’expérience de Miller» avait été ajouté) a été simplifiée par la réduction de sa durée: alors que, pour Miller, elle s'étalait sur une semaine, ici elle était d'un dixième de millième de nanoseconde.

Pour cela, l’ordinateur a «travaillé non sur un gaz mais sur un état condensé, ce qui a eu pour effet d’accélérer l’opération». Pour obtenir un résultat positif, il a fallu néanmoins que le champ électrique soit au-dessus d’un certain seuil: à ce moment-là, sont apparues de nouvelles molécules parmi lesquelles «figurait la glycine, un acide aminé (le plus simple d’entre eux)».

Le formamide, qui «a été découvert dans l’espace, autour d’étoiles en formation», a été également identifié. Cette molécule joue le rôle d’intermédiaire, car, composée d’un atome de carbone relié à un azote, un oxygène et un hydrogène, «elle peut conduire à la formation de molécules plus complexes ou bien, à l’inverse, en acide cyanhydrique et en eau».

Le fait que le champ électrique doive être très intense («d’au moins 50 millions de volts par centimètre») semble compatible avec la réalité, car, selon des minéralogistes, à la surface de toutes sortes de minéraux, comme, par exemple, de l’argile, «de tels champs existent à très petite échelle, disons sur des distances couvrant quelques atomes, et sont même parfois bien plus intenses».