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Mars : comment trouver des traces de vie sur la Planète rouge ?

Quelles formes de vie peut-on espérer trouver à la surface de Mars ? Où les chercher, et surtout, comment les identifier de manière certaine ? Des chercheurs dressent un inventaire des scénarios pouvant conduire à la détection, ou non, de biosignatures au cours d’une prochaine mission martienne programmée en 2018.

Illustration d’ExoMars 2018. La plateforme d’atterrissage, équipée d’instruments russes et européens, prendra des mesures de son environnement pendant une année martienne. D'une masse de 310 kg, l’astromobile Pasteur sera équipée de 9 instruments scientifiques dédiés à l'étude du sol et du sous-sol près de la surface. Pouvant forer jusqu’à 2 m de profondeur, ce véhicule recueillera des échantillons préservés des rayonnements et des oxydants qui détruisent la matière organique pour les analyser. Le lancement est prévu en janvier 2018 pour un atterrissage en mars 2019. © Esa Illustration d’ExoMars 2018. La plateforme d’atterrissage, équipée d’instruments russes et européens, prendra des mesures de son environnement pendant une année martienne. D'une masse de 310 kg, l’astromobile Pasteur sera équipée de 9 instruments scientifiques dédiés à l'étude du sol et du sous-sol près de la surface. Pouvant forer jusqu’à 2 m de profondeur, ce véhicule recueillera des échantillons préservés des rayonnements et des oxydants qui détruisent la matière organique pour les analyser. Le lancement est prévu en janvier 2018 pour un atterrissage en mars 2019. © Esa

Mars : comment trouver des traces de vie sur la Planète rouge ? - 2 Photos
Exomars Rover 201403 orig

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Le robot Curiosity de la mission MSL (Mars Science Laboratory) traque actuellement des traces organiques de vie sur Mars dans le cratère Gale (155 km de diamètre), site potentiellement habitable dans le passé. L’objectif de la mission ExoMars 2018 et de son robot Pasteur (voir la galerie photo des tests réalisés au Cnes à Toulouse) sera également de rechercher des traces de vie fossile mais cette fois dans les Northern Plains, une région du pôle nord. Aujourd’hui, la surface de la Planète rouge est stérile mais, dans sa jeunesse, certaines parties furent habitables. Dans ces circonstances, quelles formes de vie ont pu se développer à la surface de ce monde voisin ? Où sont leurs traces ? Et comment pourrions-nous les retrouver ?

Afin de répondre à ces questions, les chercheurs se sont intéressés aux conditions ayant pu conduire à l’apparition de la vie sur Mars. Ils ont montré notamment que l’habitabilité a probablement été très hétérogène dans le temps et dans l’espace, parlant de conditions d’habitabilité « ponctuelles ». Ainsi, s’il y a eu réellement de la vie, elle a dû rester (et reste peut-être encore en subsurface) très primitive, semblable à des micro-organismes chimiotrophes anaérobies (un organisme chimiotrophe produit des molécules organiques par oxydation de substances minérales par voie de chimiosynthèse). C’est ce type d’organismes qu’il faudrait donc rechercher en priorité.

Autoportrait de Curiosity sur le site Windjana, à l’intérieur du cratère Gale, qui fut un lac voici plusieurs milliards d’années. © Nasa, JPL-Caltech, MSSS
Autoportrait de Curiosity sur le site Windjana, à l’intérieur du cratère Gale, qui fut un lac voici plusieurs milliards d’années. © Nasa, JPL-Caltech, MSSS

Une minéralisation rapide des restes microbiens ?

Mais comment détecter de manière fiable la présence de biosignatures martiennes préservées lors de la fossilisation ? Les chercheurs du Centre de biophysique moléculaire du CNRS ont commencé par étudier des traces fossiles de ce type de micro-organismes retrouvées dans des roches de la Terre primitive (entre 3,5 et 3,33 milliards d’années). Ils montrent comment il est possible de remonter à la biogénicité (évolution des organismes vivants) de ces anciennes biosignatures en les comparant à des structures abiogènes (ne provenant pas d’organismes vivants). Pour cela, l’équipe s’est rendu compte qu’il était nécessaire de prendre en considération la morphologie et les compositions géo-organo-chimiques et isotopiques des biosignatures pour obtenir une identification fiable à partir des mesures. Il est alors possible de remonter à la biogénicité des structures mais également à leur métabolisme et leur environnement. Les chercheurs ont ainsi révélé que le développement de ces organismes était contrôlé par la disponibilité des sources de nutriment et d’énergie, organiques et inorganiques, produites par l’activité de sources hydrothermales, ces biosignatures y étant toujours retrouvées à proximité.

Cependant, pour pouvoir étudier ces organismes, encore faut-il qu’ils aient été fossilisés et que leurs biosignatures aient été préservées. Les auteurs montrent que, pour que cela soit le cas, la minéralisation des restes microbiens et la cimentation des sédiments doivent avoir été rapides.

Cette étude publiée dans la revue Astrobiology permet de dresser un inventaire plus précis des scénarios pouvant conduire à la détection, ou non, de biosignatures lors d’une mission martienne, en fonction de l’apparition (ou pas) de la vie sur Mars, de la préservation des biosignatures, des limites de détection des instruments utilisés et de la localisation géographique du robot par rapport aux traces de vie ou encore d’une possible contamination.

À découvrir en vidéo autour de ce sujet :


Prévu pour 2016, le premier lancement du programme ExoMars approche. Cette mission, parmi les plus ambitieuses jamais entreprises sur la planète aura pour but de rechercher des traces de vies passées ou présentes sur Mars. L'Esa nous offre en vidéo un avant-goût de cette mission qui s’avère passionnante.


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