Rover testé par la Nasa dans le désert d'Atacama, un environnement très proche de celui de Mars. © Nasa

Sciences

Exobiologie : des organismes terrestres peuvent survivre sur Mars

ActualitéClassé sous :vie sur Mars , désert Atacama , exobiologie

Alors qu'auparavant, il n'était pas évident de penser que quoi que ce soit fût susceptible de survivre à un séjour prolongé dans l'espace, nous savons aujourd'hui que cela est possible ! Dans le cadre d'une expérience réalisée à l'extérieur de la Station spatiale, des organismes terrestres ont survécu 533 jours dans le vide et aux conditions extrêmes de l'environnement spatial. Des résultats qui laissent à penser que la vie pourrait bien exister sur Mars.

Il y a quelques jours, le Centre allemand pour l'aéronautique et l'astronautique allemand (DLR) a rendu publiques les conclusions de l'expérience Biomex (2014-2016) qui a consisté à exposer au vide spatial de nombreux organismes terrestres afin d'observer l'impact de cette exposition. Cette expérience, installée sur la plateforme Expose-R2 de l'ESA à l'extérieur de la Station spatiale internationale, a impliqué des échantillons de différents organismes : des bactéries, des algues, des lichens et des champignons, exposés au vide, ont été confrontés à un rayonnement ultraviolet intense et à des variations de température extrêmes à l'extérieur du complexe orbital pendant 533 jours. Certains d'entre eux ont également été exposés à des conditions semblables à celles de Mars.

Parmi les résultats les plus impressionnants, il est à signaler la résistance des archées, des micro-organismes unicellulaires qui existent sur Terre depuis plus de trois milliards et demi d'années et vivant dans l'eau de mer salée. Ils ont « montré une résistance très forte aux radiations dans l'espace et sont effectivement revenus sur Terre en tant que "survivants" de l'espace », explique l'astrobiologiste Jean-Pierre Paul de Vera, de l'Institut de recherche planétaire DLR de Berlin-Adlershof et responsable scientifique de Biomex.

L'expérience Biomex, installée sur la plateforme externe Expose-R2 de l'Agence spatiale européenne et située à l'extérieur du segment russe de la Station spatiale internationale. © Nasa

La vie sur Mars ne semble pas impossible

Ces résultats laissent penser que de tels organismes unicellulaires pourraient être candidats à des formes de vie pouvant être trouvées sur Mars ! Mais, aujourd'hui, il est difficile d'imaginer une quelconque forme de vie sur la surface de cette planète en raison d'un sol très oxydant et conjointement avec le rayonnement UV qui n'est pas fortement atténué par une couche d’ozone (qui exerce un effet protecteur sur Terre), de sorte que toutes molécules organiques seraient rapidement détruites.

Mais si, aujourd'hui, la vie en surface n'est pas possible, cela n'a peut-être pas été le cas tout au long de l'histoire de la planète. Les scientifiques sont convaincus qu'il y a 4 à 3,5 milliards d'années, Mars pouvait abriter des écosystèmes analogues à ceux de l'Archéen terrestre. L'existence de formes de vie, au moins très simples sur Mars, au cours des 4,5 milliards d'années de son histoire, est « un principe concevable » pour Jean-Pierre Paul de Vera.

Autres résultats intéressants, ceux concernant les organismes vivants qui existent sur Terre dans des conditions environnementales extrêmes, appelés extrémophiles. En exposant certains d'entre eux dans l'espace, dans des conditions martiennes simulées, les chercheurs ont démontré qu'ils pouvaient, du moins en principe, survivre, voire exister, sur Mars (d'où la nécessité d'appliquer les règles de la protection planétaires).

« Bien sûr, cela ne signifie pas que la vie existe réellement sur Mars », tient à préciser Jean-Pierre Paul de Vera. Mais si la vie en surface est impossible, les scientifiques supposent que son sous-sol profond, en dessous de 5 kilomètres, pourrait héberger une vie endogée analogue à celle du sous-sol terrestre. Cependant, jusqu'à présent, si l'habitabilité de Mars est avérée, aucune preuve de vie éteinte ou en activité sur Mars n'a été trouvée.

  • De nombreux organismes de toutes sortes ont été exposés au vide spatial pendant 18 mois dans le cadre de l'expérience Biomex (ISS).
  • Certains d'entre eux ont résisté aux conditions spatiales et à l'environnement martien simulé dans lequel ils étaient testés.
  • Ces résultats laissent à penser que la vie pourrait bien exister sur Mars.
Pour en savoir plus

Des organismes qui pourraient vivre sur Mars découverts

Article de Rémy Decourt, publié le 03/03/2019

En testant dans le désert d'Atacama un rover de la Nasa avec des instruments qui seront utilisés sur Mars, une équipe de scientifiques du Yale-NUS College (Singapore) et de l'Institut Seti a découvert fortuitement des organismes terrestres d'un type jusqu'alors jamais vu et qui pourraient également vivre dans le sous-sol martien ! Une découverte qui survient à un moment ou l'ESA et la Nasa se préparent à lancer deux rovers conçus pour chercher des traces de vies éteintes, voire en activité.

Si la sélection de sites martiens à haut potentiel exobiologique est fondamentale pour la recherche d'une vie martienne, encore faut-il que les instruments envoyés sur ce site soient suffisamment performants pour découvrir des traces de vies fossilisées ou en activité d'organismes martiens. D'où la nécessité de les tester sur Terre avant de les envoyer sur Mars. Et le mieux est de le faire en conditions réelles sur des terrains les plus similaires possibles à ceux de la planète Mars.

Parmi tous les sites analogues à Mars, le désert chilien d'Atacama est certainement la région terrestre qui s'apparente le plus à la Planète rouge. Vaste région de 105.000 km2, ce désert a des conditions qui sont assez semblables à Mars, toutes proportions gardées évidemment. D'abord, il est composé de sols très salés et très secs. Il peut se passer des décennies sans précipitations ! Ensuite, il vit avec des écarts de température, qui peuvent varier de 40 degrés entre le jour et la nuit, et doit tenir compte d'un taux d'humidité de seulement 2 à 3 %.

Enfin, comme sur Mars, sa surface est fortement exposée aux rayons ultraviolets mais, ici, ce rayonnement est fortement atténué par la couche d'ozone qui entoure la Terre. Or, sur Mars, qui ne possède pas cette couche protectrice et dispose d'une atmosphère très fine, ce rayonnement a rendu la vie impossible sur sa surface, et jusque dans les premiers centimètres de son sous-sol.

Vue d'artiste du rover Rosalind Franklin (ExoMars 2020) dont le lancement est prévu en janvier 2020. © ESA

Donc, pour trouver des traces de vie, il est nécessaire de forer le sol martien, voire d'étudier les matériaux récemment excavés du sous-sol comme les éjecta. Enfin, comme il est fort possible que la vie martienne soit identique à la vie terrestre, ou repose sur des bases similaires, il n'est pas incongru de penser que les organismes vivant dans le sous-sol du désert d'Atacama ont pu exister à une époque sur Mars.

Le forage, la condition sine qua non pour découvrir des traces de vie

En 2020, l'Agence spatiale européenne et la Nasa lanceront chacune un rover martien. L'Européen, récemment baptisé Rosalind Franklin, se posera dans Oxia Planum, vaste plaine datant de quatre milliards d'années tandis que l'Américain, dont le nom provisoire est Mars 2020 atterrira dans le cratère Jezero où la Nasa est convaincue que ce site abrite de nombreux fossiles de micro-organismes. À la différence du rover de la Nasa, le rover Rosalind Franklin pourra forer le sol jusqu'à une profondeur de deux mètres. De nombreux scientifiques sont convaincus et s'accordent à dire que si une vie sur Mars existe, elle ne peut que se dérouler dans des niches biologiques sous la surface martienne de façon à échapper aux rayonnements ultraviolets, aux températures très basses et à l'absence d'eau, ce qui rend toute forme de vie impossible.

Dans ce contexte, prélude à ces deux lancements, la Nasa a, en début d'année, testé un rover équipé d'une foreuse et d'un laboratoire d'échantillonnage, similaires à ce qui sera envoyé sur Mars. Une façon de s'assurer que ces deux équipements seront capables de fonctionner sur Mars, c'est-à-dire récupérer des sédiments du sous-sol et les analyser.

Des organismes terrestres qui pourraient vivre aujourd'hui sur Mars ! 

La foreuse a très bien fonctionné et a creusé le sol jusqu'à une profondeur de 80 centimètres. Une distance suffisante pour être à l'abri des rayonnements ultraviolets. La foreuse a aussi ramassé des échantillons et des sédiments dont l'analyse par le laboratoire du rover a mis en évidence l'existence d'organismes : des bactéries/microbes jamais vus jusqu'à présent. Ces organismes sont aussi très différents de ceux connus et apparaissent très résistants à l'environnement salin du sous-sol du désert d'Atacama.

Ce qui est passionnant dans cette découverte, c'est que ces organismes sont d'un type tout à fait adapté à vivre dans le sous-sol martien avec des niveaux de sel élevés, similaires à ceux auxquels on s'attend à trouver dans le sous-sol martien, ont indiqué Stephen Pointing, professeur à Yale-NUS College (Singapore), Nathalie Cabrol et Kim Warren-Rhodes de l'Institut Seti, les trois chercheurs à l'origine de cette découverte. De là à penser que les rovers martiens trouveront des organismes similaires... Ce qui est certain, c'est que cette découverte renforce l'intérêt de rechercher des formes de vie éteintes ou en activité dans le sous-sol martien.

Cela dit, si les études écologiques qui nous aident à prévoir les zones habitables pour les communautés microbiennes dans les environnements les plus extrêmes de la Terre sont également essentielles pour retrouver la vie sur d'autres planètes, identifier avec certitude ce que trouveront les instruments dans le sous-sol martien, ne sera pas facile. Certes, la connaissance des extrêmophiles terrestres a bien progressé ces dernières années et la découverte de ces nouveaux organismes dans le désert d'Atacama peut aider les exobiologistes à interpréter au mieux les résultats.

Mais, n'oublions pas qu'après plusieurs années d'études et avec les instruments les plus performants disponibles, nous ne savons toujours pas avec certitude si la fameuse météorite martienne ALH84001 renferme, oui ou non, des traces d'une ancienne vie martienne...


Vie sur Mars : le désert d'Atacama donne de l'espoir

Article de Laurent Sacco publié le 1er mars 2018

Il se confirme que des populations de micro-organismes peuvent survivre des années dans des régions particulièrement arides du désert d'Atacama où les pluies peuvent être absentes pendant au moins une décennie. Comme ce désert ressemble à certains environnements martiens, on peut être un petit peu plus optimiste pour découvrir un jour de la vie sur Mars.

En 1965, la sonde Mariner 4 de la Nasa a fait voler en éclats les espoirs de ceux qui pouvaient penser que des romans comme le célèbre Chroniques martiennes de Ray Bradbury étaient peut-être autre chose que de la science-fiction. L'artefact terrien révélait en effet une absence de boucliers magnétiques et confirmait la présence d'une atmosphère ténue et froide, peu propice aux écoulements d'eau liquide, si ce n'est sous forme de saumure éventuellement colonisable par les équivalents de certains extrêmophiles observés sur Terre. Les rayons cosmiques et l'absence d'une couche d'ozone pour la protection contre les UV ne devaient pas non plus faciliter les choses à des formes de vie éventuelles à la surface de Mars. De sorte que dès cette époque, l'espoir de trouver des formes de vie multicellulaires sur la Planète rouge a été largement abandonné.

Mais peut-être pouvait-on y trouver des micro-organismes et c'est bien leur détection que l'on a tenté de faire dans les années 1970 avec les fameuses missions Viking. Les résultats ont été décevants mais aussi problématiques avec l'expérience Labeled Release (comme l'ont montré des tests sur des échantillons provenant du désert d'Atacama, elle pouvait détecter 5 à 10 cellules bactériennes par gramme de sol) conduite par les atterrisseurs sur Mars. Les orbiteurs ramenaient, eux, des images d'un passé beaucoup plus accueillant, avec des écoulements importants d'eau liquide il y a plus de trois milliards d'années.

Un des sites échantillonnés dans le désert d'Atacama pour y trouver des micro-organismes. Il s'agit d'une partie de la région de Yungay qui ressemble à s’y méprendre à l’intérieur du cratère Gusev (où s’est posé le rover Spirit). © The Atacama Project

Le désert d'Atacama, un laboratoire pour chercher la vie sur Mars

On se pose toujours la question aujourd'hui et les micro-biologistes du XXIe siècle que passionne la quête de la vie sur Mars continuent à mettre en œuvre la même stratégie que leurs collègues des années 1970. Ils évaluent les conditions d'existences possibles de formes de vie en fouillant dans les environnements terrestres similaires à ceux existant sur Mars.

Il en est un tout désigné justement, le désert d'Atacama situé au Chili en Amérique du Sud connu pour être la région la plus aride sur Terre (certains secteurs peuvent être privés de précipitations pendant 50 ans) et qui est en relation avec l'activité des volcans des Andes. Il suffit de comparer des photos prises par le rover Curiosity avec celles de paysages du désert d'Atacama pour se convaincre de la similarité saisissante avec Mars. Il y a plusieurs milliards d'années, lorsque Mars était un peu plus chaude et moins aride qu'aujourd'hui, avec une atmosphère plus conséquente, les conditions qui régnaient à sa surface devaient être encore plus proches de celles rencontrées de nos jours dans la région des volcans andins et des lacs salés qui les bordent. Leurs altitudes font qu'ils sont aussi soumis à un rayonnement ultraviolet plus intense que dans bien d'autres régions sur Terre. Certaines des formes vivantes qui étaient déjà adaptées à ces environnements survivent peut-être encore dans les sols martiens.

Certains scientifiques pensent avoir trouvé la clé qui permettra à l'Homme de découvrir de la vie sur Mars dans le désert d'Atacama au Chili, où le climat est similaire à celui de la Planète rouge. Ils étudient cette possibilité depuis quelques années. © Euronews

La région de Yungay, où il ne pleut en moyenne qu'une fois tous les dix ans, est depuis les années 2000 un terrain de prédilection pour les exobiologistes en quête de micro-organismes qui pourraient y survivre. De fait, des travaux commencent à montrer depuis quelques années que là comme dans d'autres régions peu hospitalières d'Atacama, des formes de vie sont présentes comme le montre clairement aujourd'hui un article publié dans les Pnas par une équipe internationale de chercheurs menée par des membres du Projet Atacama (The Atacama Project), notamment l'exobiologiste Dirk Schulze-Makuch, exobiologiste de l'université technique de Berlin également en poste à la Washington State University.

Des communautés dormantes de micro-organismes sur Mars ?

Avant ce travail, les traces biologiques détectées étaient attribuées à des micro-organismes apportés par le vent qui mouraient rapidement dans le désert. Mais en utilisant des méthodes issues de la génomique et en détectant des molécules d'ATP (adénosine triphosphate), servant à transporter de l'énergie au sein des cellules vivantes, les chercheurs pensent être arrivés à exclure cette hypothèse.

En 2015, les biologistes ont pu appliquer leurs méthodes sur huit sites du désert d'Atacama dont certains étaient plus proches de la côte Pacifique. Il avait plu à ce moment là, un mois avant, ce qui a conduit à une prolifération d'activité biologique montrant que des micro-organismes devenaient subitement actifs et même qu'ils se reproduisaient. Plusieurs données obtenues ont conduit à attribuer une origine indigène à ces micro-organismes qui s'étaient donc adaptés à l'hyper-aridité et au flux élevé de rayons UV.

En retournant sur les lieux en 2016 et 2017, les chercheurs ont montré que l'activité des micro-organismes était déclinante jusqu'à devenir inobservable en surface, mais pas à quelques dizaines de centimètres de profondeur. Schulze-Makuch a commenté ces résultats de la façon suivante : « Nous croyons que ces communautés microbiennes peuvent rester dormantes pendant des centaines, voire des milliers d'années, dans des conditions très similaires à ce que vous pourriez trouver sur une planète comme Mars, puis revenir à la vie quand il pleut ».

Le même phénomène se produit-il sur Mars où à défaut de pleuvoir il neige parfois ?

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour.

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !

Cela vous intéressera aussi

Mission ExoMars : en quête de vie sur la Planète rouge  La mission ExoMars est parmi les plus ambitieuses jamais entreprises sur la Planète rouge. Elle a pour but d'y rechercher des traces de vies passées ou présentes. L'ESA nous offre en vidéo un avant-goût de cette mission qui s’avère passionnante.