Tester la survie de microfossiles dans des météorites sédimentaires

Par Frédéric Foucher, CBM, CNRS, Orléans

Si la vie est apparue sur Mars, pourrions nous trouver des traces de vie primitive incluses dans des météorites sédimentaires ? Afin de répondre à cette question, un sédiment volcanique contenant des microfossiles âgés d’environ 3,5 Ga (milliards d’années) a été fixé sur le bouclier thermique d’une capsule spatiale FOTON-M3 afin de tester la survie des microfossiles lors de l’entrée dans l’atmosphère terrestre (expérience STONE 6). L’objectif de l’expérience était également de tester la survie de roches sédimentaires, aucune météorite martienne de ce type n’ayant été découverte à ce jour. Le sédiment volcanique silicifié utilisé provenait du Kitty’s Gap Chert (Pilbara, Australie). Il est considéré comme étant un excellent analogue des sédiments volcaniques du Noachien martien (-4,5 à -3,5 Ga) et les microfossiles d’organismes primitifs inclus à l’intérieur peuvent également être considérés comme de bons analogues d’une hypothétique vie martienne. Enfin, cette expérience avait aussi pour but d’étudier la survie de microorganismes vivants (Chroococcidiopsis) protégés par une épaisseur de roche de 2 cm d’épaisseur afin de tester si des organismes endolithiques pourraient survivre à l’entrée atmosphérique à l’abri derrière une couche de roche.

Après atterrissage, les premières observations montrent que contrairement aux 55 météorites basaltiques caractérisées par une croute de fusion noire, l’échantillon présente une croute  vitreuse de couleur blanche. Cette caractéristique optique pourrait expliquer pourquoi aucune météorite sédimentaire n’a encore été trouvée, les recherches de météorites se faisant dans les déserts (chauds ou froids) où leur couleur noire les rendent plus facilement visible. A plus fine échelle, l’altération minéralogique du sédiment induite par le choc thermique se traduit également par la formation de fissures provoquées par la transformation du quartz alpha en quartz beta puis du quartz beta en quartz alpha, par une augmentation de la taille des inclusions fluides et par une déshydratation de l’hydromuscovite remplaçant les protoliths volcaniques. Les microfossiles carbonés inclus dans la matrice de chert ont survécus dans la partie non fondue de l’échantillon même si une augmentation du degré de maturité du kérogène est observée lorsque l’on s’approche de la croute de fusion. Par contre, les microorganismes vivants placés au dos de la roche ont été retrouvés complètement carbonisés et morts du fait du passage de flammes à l’arrière de l’échantillon. L’utilisation d’un modèle analytique, donnant une estimation des températures atteintes au sein de l’échantillon, permet cependant de conclure que, même en l’absence de flammes, les organismes auraient du être protégés par une couche de roche d’au moins 5 cm d’épaisseur pour survivre à l’intense élévation de température associée à l’entrée atmosphérique.

En conclusion, cette étude démontre que des météorites sédimentaires martiennes peuvent résister à l’entrée atmosphérique et que de possibles microfossiles martiens pourraient y être retrouvés.

Pour en savoir plus :

Foucher, F., Westall, F. Brandstatter, Demets, R., Parnell, J., Cockell, C.S., Edwards, H.G.M., Bény, J.-M., Brack, A., 2010. Testing the survival of microfossils in artificial martian sedimentary meteorites during entry into Earth’s atmosphere: the STONE 6 experiment. Icarus, 207, 616-630.