Scientifiques en quête de fossiles de microbes sur Mars
Les scientifiques à la recherche de restes fossilisés de microbes anciens sur Mars ont désormais une meilleure idée des signes auxquels ils devraient être attentifs, grâce à une nouvelle étude des fossiles microscopiques terrestres incrustés dans le gypse minéral qui s’est formé lorsque l’océan Méditerranéen s’est asséché il y a plus de 5 millions d’années. Il y a environ 4,1 à 3,7 milliards d’années, Mars était humide, avec des rivières, des lacs et même un océan sur la Planète Rouge. Cette eau liquide a maintenant disparu, soit gelée dans les calottes glaciaires polaires, soit présente en tant que pergélisol sous la surface, soit évaporée dans l’atmosphère et perdue dans l’espace. Lorsque l’eau s’évapore, elle laisse derrière elle des minéraux de sulfate qui étaient dissous dans l’eau, comme le démontre une simple expérience scolaire de faire bouillir de l’eau de pluie. L’un de ces minéraux est le gypse, qui a été largement détecté à la surface de Mars et est connu pour son potentiel exceptionnel de fossilisation. Il se forme rapidement, emprisonnant les micro-organismes avant que la décomposition ne se produise, et il préserve les structures biologiques et les biosignatures chimiques. L’étudiant en doctorat à l’Université de Berne, Youcef Sellam, a voyagé dans son pays d’origine, l’Algérie, pour prélever du gypse dans une carrière appelée Sidi Boutbal, située dans une région qui était autrefois recouverte par les eaux de la Méditerranée. Entre 5,96 et 5,33 millions d’années auparavant, les forces tectoniques ont fermé ce qui est maintenant le détroit de Gibraltar, coupant temporairement la Méditerranée de l’océan Atlantique, ce qui a presque complètement asséché la Méditerranée. Cela a laissé derrière lui de nombreux dépôts de sel et de sulfate, y compris du gypse, dans un environnement très similaire aux lits de lacs et de rivières asséchés de Mars aujourd’hui. Ces dépôts constituent un excellent analogue terrestre pour les dépôts de sulfate martiens, a déclaré Sellam.
L’analyse des échantillons riches en gypse
Pour analyser ce qui se trouvait dans les échantillons riches en gypse, Sellam les a soumis à un spectromètre de masse fonctionnant avec un laser miniature, choisi parce qu’il est assez petit pour être installé sur un engin spatial et pourrait donc servir de concept de preuve pour tout instrument de ce type qui pourrait être envoyé sur la Planète Rouge à l’avenir. Notre spectromètre de masse d’ionisation par ablation laser, un instrument de prototype spatial, peut détecter efficacement les biosignatures dans les minéraux de sulfate, a déclaré Sellam. Cette technologie pourrait être intégrée aux futurs rovers martiens ou aux atterrisseurs pour une analyse in situ. Lorsque le laser est projeté sur l’échantillon, il élimine la croûte de matériau à la surface, surchauffant ce matériau de manière à ce qu’il s’évapore en un plasma – un nuage d’atomes et de molécules ionisés. Un microscope observe ensuite ce plasma et identifie les molécules qui s’y trouvent.
Les résultats de l’analyse
Sellam a trouvé de longs filaments microscopiques torsadés, identifiés auparavant comme étant des fossiles de microbes appartenant à des bactéries oxydantes du soufre. Ces restes fossiles étaient entourés de minéraux d’argile ainsi que de dolomite et de pyrite. Cette combinaison particulière de fossiles et de minéraux est très révélatrice. La dolomite se dissout dans des environnements acides, et Mars est censée avoir eu des eaux très acides. Cependant, les procaryotes (microbes primitifs unicellulaires sans noyau distinct et sans membrane) peuvent augmenter l’alcalinité de leur environnement. Si la vie procaryote existait dans l’ancienne Mars, elle aurait pu aider à former la dolomite. De plus, les procaryotes peuvent également accélérer la formation d’argiles. Une rose des sables, un cristal composé de gypse, d’eau et de sable, se forme dans les déserts lorsque l’eau peu profonde s’évapore.
Des implications pour la recherche de vie sur Mars
L’étude de Sellam fournit un cadre méthodologique pour détecter les biosignatures dans les minéraux de sulfate martiens, guidant ainsi les futures missions d’exploration de Mars. Selon Sellam, les missions sur Mars doivent donc chercher de la dolomite et de l’argile dans les échantillons martiens riches en gypse pour obtenir un indice important sur la présence éventuelle de vie ancienne sur la Planète Rouge. Cependant, Sellam affirme qu’il reste beaucoup à faire avant que cette méthode de recherche de microbes martiens puisse être considérée comme infaillible. Bien que nos résultats appuient fortement la biogénicité des filaments fossiles dans le gypse, distinguer les vraies biosignatures des formations minérales abiotiques reste un défi, a-t-il déclaré. Une méthode de détection indépendante supplémentaire améliorerait la confiance dans la détection de la vie. De plus, Mars présente des conditions environnementales uniques qui pourraient affecter la préservation des biosignatures sur des périodes géologiques. Des études supplémentaires sont nécessaires. Néanmoins, Sellam est fier d’avoir mené la première étude d’astrobiologie impliquant l’Algérie et estime que ses découvertes représentent une avancée majeure vers la recherche de preuves de vie sur Mars.
En conclusion
Ce jour-là pourrait arriver bientôt. La prochaine mission d’exploration martienne sera le rover Rosalind Franklin de l’Agence spatiale européenne, dont le lancement est prévu avant la fin de cette décennie. Rosalind Franklin sera équipé d’une variété de spectromètres de masse conçus pour étudier la minéralogie de Mars et rechercher des preuves d’une vie microbienne passée. De plus, les échantillons collectés par le rover Perseverance de la NASA, qui doivent encore être ramenés sur Terre pour une analyse détaillée, pourraient également apporter des informations précieuses dans la prochaine décennie. Le travail de Sellam a été publié le 25 février dans la revue Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
