Une nouvelle étude co-écrite par le géologue de l'Université Texas A&M, le Dr Michael Tice, a révélé des signatures chimiques potentielles de la vie microbienne martienne ancienne dans les roches examinées par la persévérance de la NASA.
Les résultats, publiés par une grande équipe internationale de scientifiques, se concentrent sur une région de Jezero Crater connu sous le nom de Formation Bright Angel – un nom choisi dans les endroits du parc national du Grand Canyon en raison des rochers martiens de couleur claire. Cette zone du canal Nereretva Vallis de Mars contient des mudstones à grain fin riche en fer oxydé (rouille), phosphore, soufre et – notamment – carbone organique. Bien que le carbone organique, potentiellement à partir de sources non vivantes comme les météorites, ait déjà été trouvée sur Mars, cette combinaison de matériaux aurait pu être une riche source d'énergie pour les micro-organismes précoces.
« Lorsque le Rover est entré dans Bright Angel et a commencé à mesurer les compositions des roches locales, l'équipe a été immédiatement frappée par la différence de ce que nous avions vu auparavant », a déclaré Tice, géobiologiste et astrobiologiste au Département de géologie et de géophysique.
« Ils ont montré des preuves de cyclisme chimique que les organismes sur Terre peuvent profiter pour produire de l'énergie. Et lorsque nous avons regardé encore plus près, nous avons vu des choses faciles à expliquer avec la vie martienne précoce mais très difficile à expliquer avec uniquement des processus géologiques. »
Tice a continué à expliquer que « les êtres vivants font de la chimie qui se produit généralement dans la nature de toute façon étant en train de faire suffisamment de temps et des bonnes circonstances. Au meilleur de nos connaissances actuelles, une partie de la chimie qui a façonné ces roches nécessitait des températures élevées ou de la vie, et nous ne voyons pas de preuves de températures élevées ici.
L'équipe a publié ses conclusions dans Nature.
Une fenêtre sur le passé aqueux de Mars
La formation de Bright Angel est composée de roches sédimentaires déposées par l'eau, y compris des mudstones (roches sédimentaires à grain fin en limon et en argile) et des lits en couches qui suggèrent un environnement dynamique de rivières qui coulent et d'eau stagnante. En utilisant la suite d'instruments de Persévérance, y compris les spectromètres Sherloc et Pixl, les scientifiques ont détecté des molécules organiques et de petites arrangements de minéraux qui semblent s'être formés par des « réactions redox », des processus chimiques impliquant le transfert d'électrons. Sur Terre, ces processus sont souvent motivés par l'activité biologique.
Parmi les caractéristiques les plus frappantes figurent de minuscules nodules et des « fronts de réaction » – surnommé « graines de pavot » et « taches léopard » par l'équipe du rover – enrichies dans le phosphate de fer ferreux (probablement la vivianite) et le sulfure de fer (probablement la greigite). Ces minéraux se forment généralement dans des environnements riches en eau à basse température et sont souvent associés à des métabolismes microbiens.
« Ce ne sont pas seulement les minéraux, c'est ainsi qu'ils sont disposés dans ces structures qui suggèrent qu'ils se sont formés à travers le cyclisme redox du fer et du soufre », a déclaré Tice. « Sur Terre, des choses comme celles-ci se forment parfois dans les sédiments où les microbes mangent de la matière organique et« respirent »de la rouille et du sulfate. Leur présence sur Mars soulève la question: des processus similaires auraient-ils pu y avoir eu lieu?
Matière organique et chimie redox
L'instrument Sherloc a détecté une caractéristique spectrale Raman connue sous le nom de bande G, une signature du carbone organique, dans plusieurs roches d'ange brillantes. Les signaux les plus forts provenaient d'un site appelé « Apollo Temple », où Vivianite et Greigite étaient les plus abondants.
« Cette colocalisation de matière organique et de minéraux sensibles aux redox est très convaincante », a déclaré Tice. « Cela suggère que les molécules organiques peuvent avoir joué un rôle dans la conduite des réactions chimiques qui ont formé ces minéraux. »
Tice note qu'il est important de comprendre que « organique » ne signifie pas nécessairement formé par les êtres vivants.
« Cela signifie simplement avoir beaucoup de liaisons carbone-carbone », a-t-il expliqué. « Il y a d'autres processus qui peuvent faire des personnes en plus de la vie. Le type de matière organique détectée ici aurait pu être produit par des processus abiotiques ou il aurait pu être produit par des êtres vivants. Si il est produit par des êtres vivants, il aurait dû être dégradé par des réactions chimiques, des radiations ou de la chaleur pour produire la bande G que nous observons maintenant. »
L'étude décrit deux scénarios possibles: l'un dans lequel ces réactions se sont produites abiotiquement (entraînées par des processus géochimiques) et une autre dans laquelle la vie microbienne peut avoir affecté les réactions, comme il le fait sur Terre. De façon frappante, bien que certaines caractéristiques des nodules et des fronts de réaction puissent être produites par des réactions abiotiques entre la matière organique et le fer, les processus géochimiques connus qui auraient pu produire les caractéristiques associées au soufre ne fonctionnent généralement qu'à des températures relativement élevées.
« Toutes les façons dont nous avons d'examiner ces roches sur le rover suggèrent qu'ils n'ont jamais été chauffés d'une manière qui pourrait produire les taches léopard et les graines de pavot », a déclaré Tice. « Si tel est le cas, nous devons sérieusement considérer la possibilité qu'ils aient été fabriqués par des créatures comme des bactéries vivant dans la boue dans un lac martien il y a plus de trois milliards d'années. »
Bien que l'équipe souligne que les preuves ne sont pas une preuve définitive de la vie passée, les résultats répondent aux critères de la NASA pour les «biosignatures potentiels» – des fonctionnalités qui justifient une enquête plus approfondie pour déterminer si elles sont d'origine biologique ou abiotique.
Un échantillon qui vaut la peine d'être retourné
La persévérance a collecté un échantillon de base de la formation Bright Angel, nommée « Sapphire Canyon », qui est maintenant stockée dans un tube scellé porté par le rover. Cet échantillon fait partie des personnes prioritaires pour le retour sur terre dans une future mission potentielle.
« Ramener cet échantillon sur Terre nous permettrait de l'analyser avec des instruments beaucoup plus sensibles que tout ce que nous pouvons envoyer à Mars », a déclaré Tice.
« Nous serons en mesure d'examiner la composition isotopique de la matière organique, la minéralogie à l'échelle fine et même la recherche de microfossiles si elles existent. Nous serions également en mesure d'effectuer plus de tests pour déterminer les températures les plus élevées vécues par ces roches, et si les processus géochimiques à haute température pourraient toujours être le meilleur moyen d'expliquer les biosignatures potentiels. »
Tice, qui a longtemps étudié les écosystèmes microbiens anciens sur Terre, a déclaré que les parallèles entre les processus martiens et terrestres sont frappants – avec une différence importante.
« Ce qui est fascinant, c'est comment la vie a pu utiliser certains des mêmes processus sur Terre et Mars à peu près au même moment », a-t-il déclaré.
« Nous voyons des preuves de micro-organismes réagissant en fer et en soufre avec de la matière organique de la même manière dans les rochers du même âge sur Terre, mais nous ne pourrions jamais voir exactement les mêmes caractéristiques que nous voyons sur Mars dans les vieilles rochers ici. Le traitement par la tectonique des plaques a trop chauffé à les voir comme un autre plan.
