Le robot Curiosity de la mission Mars Science Laboratory (MSL) cherche actuellement des traces organiques de vie sur Mars dans le cratère de Gale, jadis habitable. L’objectif de la mission ExoMars 2018, et de son robot Pasteur, sera également la recherche de traces de vie fossile dans un de trois sites atterrissage potentiels suivants : Oxia Planum, Arum Dorsum ou Mawrth Vallis, qui sont localisés autour de Chryse Planitia, dans la région du pôle nord de Mars nommée les Northern Plains (Vastitas Borealis). Aujourd’hui la surface de Mars est stérile mais dans sa jeunesse certaines parties de la planète étaient habitables. Quelles formes de vie auront pu vivre à la surface de Mars? Où sont leurs traces? Et comment pouvons-nous les retrouver?
Le robot ExoMars 2018 en couverture du journal Astrobiology (vol. 15, issue 11)
Afin de répondre à ces questions, les auteurs d’une étude récemment publiée dans le journal Astrobiology (Westall et al., 2015) se sont intéressés aux conditions ayant pu conduire à l’apparition de la vie sur Mars. Ils démontrent notamment que l’habitabilité de Mars a probablement été très hétérogène dans le temps et dans l’espace; on peut parler de conditions d’habitabilité “ponctuelles”. Ce phénomène aura eu des implications assez néfastes pour l’évolution de la vie martienne. Ainsi, s’il y a eu de la vie sur Mars, elle a dû rester (et reste peut-être encore en sous-surface) très primitive, semblable à des microorganismes chimiotrophes anaérobies.
L’étude de traces fossiles de ce type de microorganismes, préservés dans des roches de la Terre primitive (3.5-3.33 Ga), démontre qu’ils étaient répandus dans l’environnement volcanique de l’époque mais en très faible quantité. Les auteurs décrivent comment est évaluée la biogénicité de ces anciennes biosignatures en les comparant à des structures abiogènes. Ils soulignent notamment la nécessité d’utiliser une large gamme de caractéristiques incluant la morphologie et les compositions géo-organo-chimiques et isotopiques pour obtenir une interprétation fiable. A partir de ces études poussées, non seulement il est possible de démontrer la biogénécité des structures mais également d’en déduire des caractéristiques quant à leur métabolisme et leur environnement. Il apparait ainsi que le développement de biomasse et la distribution de ces organismes étaient contrôlés par la disponibilité des sources de nutriment et d’énergie, organiques et inorganiques, produites par l’activité hydrothermale ; le développement des colonies étant favorisé par la proximité de sources hydrothermales. Afin d’étudier ces organismes, encore faut-il qu’ils aient été fossilisés et les biosignatures aient été préservées. Pour cela, il apparait que la minéralisation des restes microbiens et la cimentation rapide des sédiments ont été essentielles.
En utilisant l’ensemble de ces observations et conclusions, et en les replaçant dans un contexte martien, les auteurs discutent des implications sur les différents scénarios pouvant conduire à la détection ou non de biosignatures lors d’une mission martienne in situ, en fonction de l’apparition ou non de la vie sur Mars, de la préservation des biosignatures, des limites de détection des instruments utilisés, de la localisation géographique du robot par rapport aux traces de vie ou encore de la possible contamination.
Pour en savoir plus :
- Biosignatures on Mars: what, where and how? Implications for the search for Martian life, par F. Westall, F. Foucher, N. Bost, M. Bertrand, D. Loizeau, J.L. Vago, G. Kminek, F. Gaboyer, K.A. Campbell, J.-G. Bréhéret, P. Gautret, C.S. Cockell. Astrobiology 15, 998-1029 (2015).
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