Extrait d’une vue panoramique créée à partir d'images pris la caméra du mât de Curiosity lors du Sol 1520. Les teintes pourpres des roches au premier-plan indiquent la présence d’hématite. À l'arrière-plan, les collines contenant davantage sulfates sont la prochaine destination du rover. © Nasa, JPL-Caltech, MSSS

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La vie a pu exister sur Mars ! Curiosity le montre une nouvelle fois

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Curiosity continue d'explorer le mont Sharp, au centre du cratère Gale, constitué à sa base de dépôts lacustres. Les derniers résultats présentés racontent comment, dans le passé, les sédiments de l'ancien lac ont pu interagir avec les eaux souterraines en modifiant la chimie. Tout indique, une fois de plus, que les ingrédients nécessaires à la vie étaient réunis.

Plus le rover Curiosity monte haut sur les premiers contreforts de la montagne sise au centre du cratère Gale, plus les couches géologiques qu'il explore sont récentes. Constituée de dépôts lacustres datant de plus de 3,6 milliards d'années, la base du mont Sharp est aux yeux des planétologues un livre ouvert palpitant où sont enregistrées les conditions qui régnaient sur la planète lors des périodes humides.

Ces derniers mois, les prélèvements réguliers réalisés sur sa route ont montré une présence plus importante d'hématite, de minéraux argileux et de bore dans les couches supérieures qu'inférieures. C'est ce qu'ont expliqué les chercheurs qui ont présenté, le 13 décembre, ces derniers résultats lors des rendez-vous d'automne de l'AGU (American Geophysical Union) à San Francisco. Pour eux, ces différences dans les abondances témoignent des changements qui se sont produits au fil de plusieurs millions d'années et ils fournissent de nouveaux indices sur l'habitabilité passée de Mars, déjà identifiée, rappelons-le, dès les premiers mois de la mission de MSL (Mars Science Laboratory).

Pour John Grotzinger, membre de l'équipe scientifique de Curiosity, « nous avons touché le jackpot ! Un bassin sédimentaire comme celui-ci est un réacteur chimique. Les éléments se réarrangent, les nouveaux minéraux se forment et les anciens se dissolvent, les électrons sont redistribués ». Pièce par pièce, le puzzle des événements qui se sont produits dans cet environnement, se constitue.

Curiosity, qui réalise ces derniers temps des analyses régulières des couches exposées de mudstone (une roche sédimentaire) sur son parcours, tous les 25 m, a donc pu mettre en évidence que la magnétite domine dans les couches inférieures, celle-ci traduisant moins d'altérations avec l'environnement. Dans les couches supérieures, il en va autrement, l'hématite oxydante est plus abondante, ce qui signifie une réactivité chimique plus importante et un milieu plus acide« mais jamais super-acide, indique le géologue de Caltech. C'est le genre d'environnement dont un organisme acidophile pourrait profiter ». Pour son collègue du Ames Research Center de la Nasa, Thomas Bristow, « l'hématite peut suggérer des conditions plus chaudes, ou une plus grande interaction entre l'atmosphère et les sédiments ».

Vue de profil, à l'échelle verticale exagérée, du mont Sharp qu’explore depuis deux ans Curiosity. Depuis son arrivée en août 2012, le rover a parcouru 15 km. © Nasa, JPL-Caltech

Du bore détecté pour la première fois sur Mars

Avec l'instrument ChemCam, la présence de bore a été également détectée dans les veines minérales principalement constituées de sulfate de calcium. C'est la première fois qu'il est identifié sur Mars et sa concentration n'a cessé d'augmenter au fil de l'ascension du rover. Comme le rappellent les chercheurs, sur Terre, cet élément est associé aux sites arides où beaucoup d'eau s'est évaporée. Dans le cas de Mars, « le problème est que nous ne savons pas de quelle forme il est » commente Patrick Gasda du Los Alamos National Laboratory. S'il est semblable à celui dans notre monde, il indiquerait que la température des eaux souterraines qui ont créé les veines se situait entre 0 et 62 °C et que leur pH était neutre. En somme, c'est un milieu qui a pu être compatible avec la vie.

Pour expliquer sa présence, les chercheurs proposent que le bore y fut déposé par de l'eau en mouvement, donc un système dynamique où les éléments ont pu interagir. Il a pu s'accumuler après l'évaporation d'un lac sur un niveau supérieur, pas encore examiné, puis dissous plus tard par de l'eau et transporté dans des couches plus profondes, à travers des fractures, où il s'est accumulé.

« Les variations de ces minéraux et éléments indiquent un système dynamique, a expliqué John Grotzinger. Ils interagissent avec les eaux souterraines et les eaux de surface. L'eau influence la chimie des argiles, mais la composition de l'eau change aussi. Nous voyons une complexité chimique qui indique une longue histoire interactive avec l'eau. Pour conclure :  « Plus la chimie est compliquée, meilleure est l'habitabilité. Le bore, l'hématite et les minéraux argileux soulignent la mobilité des éléments et des électrons, ce qui est bon pour la vie ».

Les scientifiques de la mission de Curiosity ne regrettent sans doute pas d'avoir fait le choix de ce site d'exploration.

Les point clés à retenir

  • Les couches supérieures du mont Sharp, moins anciennes, présentent une composition différente.
  • Les sédiments montrent qu'une chimie active s'y déroulait quand ils se sont formés il y a 3,6 milliards d'années, avec une circulation d'eau liquide entre la surface et le sous-sol.
  • L'eau qui se trouvait là a été maintenue à une température positive et n'était pas très acide en surface et neutre en profondeur, donc compatible avec la vie telle que nous la connaissons.
Pour en savoir plus

Curiosity montre que la vie a pu exister sur Mars, 7 mois après son arrivée 

Article de Rémy Decourt publié le 13/03/2013

Sept mois après son atterrissage sur la planète Mars, le rover Curiosity a découvert que des éléments nécessaires à la vie ont bien été présents, mais aussi et surtout que les conditions physiques ont été similaires (température, pression, pH, eau liquide, minéraux, etc.) à celles qui ont régné sur Terre à l'époque de l'apparition de la vie. Elle a donc été possible sur Mars, très tôt dans son histoire.

Un des principaux objectifs du rover Curiosity est atteint. Comme le souligne Michael Meyer, le responsable scientifique du programme martien de la Nasa, « d'après ce que nous savons, Curiosity a montré que la planète a eu un environnement habitable ».

Cela dit, les chercheurs restent prudents sur les chances de découvrir d'éventuelles traces de formes de vie microbienne sur Mars. L'habitabilité d'un environnement ne signifie pas que la vie s'y est développée. De plus, à moins d'observer directement des micro-organismes, les chances du rover d'en détecter sont très faibles. En effet, la Nasa n'a pas jugé utile de doter Curiosity d'instruments capables de débusquer des traces de vie actuelle, comme la mission Viking en 1976.

Résultats de l'analyse par l’instrument Sam (Sample Analysis at Mars) des échantillons de poussières de la roche John Klein. On voit ici les dégagements gazeux en fonction de la température lors de l'analyse. Ceux-ci ont relâché différents gaz, dont de la vapeur d’eau (en noir, water), du CO2 (en rouge, Carbon Dioxyde), des composés sulfurés (en vert et en jaune, Forms of Sulfur), ainsi que du dioxygène (en bleu). Les échantillons rocheux ont été recueillis à l'intérieur d'un trou large de 1,6 cm et profond de 6,4 cm. © Nasa, JPL-Caltech, GSFC

Argiles et ingrédients clés pour la vie sur Mars

Concrètement, c'est l'analyse d'échantillons recueillis à l'intérieur du premier forage réalisé par le rover au moyen des instruments Sam et CheMin qui a amené la découverte de soufre, d'azote, d'hydrogène, d'oxygène, de phosphore et de carbone. Il s'agit là de quelques-uns des ingrédients chimiques essentiels à la vie.

Les résultats montrent également que la roche forée contient plus de 20 % d'argiles (des phyllosilicates). Vieux d'au moins trois milliards d'années, ces argiles se forment en présence de grandes quantités d'eau liquide. D'autre part, la présence d'autres minéraux dans la roche, comme des sulfates de calcium (probablement du gypse), montre que le sol devait être neutre ou avoir un pH légèrement basique. Autrement dit, « l'eau de Mars aurait été consommable si l'on avait été sur place », explique John Grotzinger, responsable de la mission au JPL, qui s'attend à d'autres « découvertes tout aussi passionnantes ».

Deux roches montrant l'existence d'au moins deux environnements aqueux passés sur Mars, l’une étudiée par Opportunity (roche de gauche) et l'autre par le rover Curiosity. © Nasa, JPL-Caltech, Cornell, MSSS

La roche forée n'avait pas été choisie au hasard. Située près d'un ancien lit de rivière dans un affleurement rocheux plat, Curiosity avait repéré des niveaux élevés de calcium, de soufre et d'hydrogène grâce au laser de l’instrument ChemCam. En outre, d'autres observations avaient montré des signes évidents du passé humide du site, lorsque de l'eau liquide devait circuler en abondance.