En 1953, Stanley Miller, accompagné de Harold Urey, a voulu reproduire les conditions de la Terre primitive. Ils ont enfermé dans un ballon des gaz (méthane CH4, ammoniac NH3, hydrogène H2 et eau H2O) et soumis le mélange à des décharges électriques pendant sept jours.
Ils ont obtenu des molécules organiques, les briques du vivant, et notamment de l'urée (CON2H4), du formaldéhyde (H2CO), de l'acide cyanhydrique (HCN), des bases et des acides aminés (AA), certains composés étant présents à plus de 2 %.
Miller et Urey ont utilisé une atmosphère réductrice, méthane CH4, NH3, H2, H2O et non pas une atmosphère oxydante. Depuis l'expérience a été refaite plusieurs fois, en variant la composition de l'atmosphère et la source d'énergie (utilisation du rayonnement ultraviolet notamment). Cependant, une atmosphère moins réductrice (dioxyde de carbone CO2, azote N2, eau H2O) qui provient du volcanisme donne de très mauvais rendements.
L'exploitation de l'idée de Miller[modifier]
Suite aux expériences de Miller, il a fallu déterminer les réactions chimiques qui se sont produites dans l'enceinte (le ballon dans lequel il avait enfermé les différents gaz). Ainsi est née la chimie organique dans l'eau.
Ces réactions nécessitent de fortes concentrations, des domaines de température et de pH très étroits qui font que ces mécanismes sont très peu probables : une mare en voie d'assèchement pourrait peut-être expliquer les fortes concentrations.
L'expérience fut à l'époque très critiquée à cause de cela. De plus, sa fiabilité a été remise en cause car les molécules organiques obtenues pourraient a priori provenir d'une contamination extérieure. (?) Une contamination extérieure est toutefois improbable pour les raisons évoquées ci-après.
En outre, la présence d'hydrogène (libre) dans l'atmosphère primitive est possible, mais seulement en concentration réduite (de l'ordre du 1/100 de % ; ~100ppm ?) car compte tenu de la masse de la Terre et de la force de gravitation qui en