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Les dernières avancées dans la quête de la vie sur Mars

L’étude de la météorite Yamato 000593 est très prometteuse. Par Pierre Brisson, président de la Mars Society Switzerland

Les dernières avancées décisives dans la quête de la vie sur Mars

Une étude sur la météorite Yamato 000593, dont la principale auteure est le Dr Lauren M. White, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, a été publiée dans le numéro de février de la revue Astrobiology. Elle n’est pas anodine. C’est la troisième fois que des scientifiques reconnus par leurs pairs identifient dans des roches ignées (basaltes avec inclusions d’olivine) incontestablement martiennes des indices de formes fossiles de vie («biomorphes»). Les précédentes concernaient la météorite ALH84001 en 1996 et la météorite Nakhla en 2009.

Cette météorite, également du type Nakhla, fait partie comme les deux autres des rares objets (une quinzaine) dits «SNC» («N» de Nakhla) dont la provenance martienne a été confirmée par analyses pétrologique, chimique et isotopique. Elle a été formée dans un environnement relativement sec puisque son olivine n’a pas été totalement altérée par l’eau. Elle a été éjectée de la surface de Mars à l’occasion d’un impact et elle a dû arriver sur Terre (en Antarctique) il y a environ 50 000 ans. Elle a été recueillie en 2000 par une mission japonaise, la Japanese Antarctic Research Expedition, sur un glacier nommé Yamato.

Les biomorphes sont de petites sphérules (minuscules globes d’un diamètre de 100 à 500 nanomètres) et des microtunnels dans la roche (de 1 à 4 micromètres de long, 100 à 200 nanomètres de large). Les sphérules sont deux fois plus riches en carbone que l’environnement et l’on sait que la vie privilégie l’utilisation du carbone dans ses constructions moléculaires.

Les microtunnels, de leur côté, ont une forme sinueuse caractéristique de cheminements causés par une activité biologique, ainsi qu’on a pu en observer dans des roches terrestres de même minéralogie. S’ils étaient formés abiotiquement, ils paraîtraient en «dents de scie». Ils partent de certaines veines d’iddingsite (minéral qui se forme par altération aqueuse de l’olivine) beaucoup plus «longues» et «grosses» (quelques centaines de micromètres de long et plus ou moins 500 nanomètres de large) qui parcourent les cristaux d’olivine fracturés de la météorite. Ils sont également riches en carbone non associé aux ions carbonates environnants.

Le doute qui se présente naturellement est la possibilité que ces biomorphes résultent de la contamination de la roche par son environnement terrestre, la durée de son séjour sur notre planète étant largement suffisante pour qu’elle ait eu lieu.

Pour lever ce doute, les auteurs de l’étude ont de très sérieux arguments: tout d’abord, l’iddingsite présente tous les signes d’avoir été formée sur Mars. Sa datation isotopique la fait remonter à environ 600 millions d’années, donc bien avant l’arrivée de la météorite sur Terre. Les «grosses» veines d’iddingsite à partir desquelles partent les microtunnels sont sectionnées au-dessous de la croûte de fusion de la météorite. Ils sont donc de formation antérieure au franchissement par la météorite de l’atmosphère terrestre. Les microtunnels sont eux-mêmes remplis d’iddingsite, ce qui indique qu’ils ont été creusés avant d’en être pénétrés. Les sphérules, quant à elles, sont étroitement enrobées dans des couches d’iddingsite. Elles lui sont donc au plus tard contemporaines. La météorite Nakhla, tombée en Egypte, donc dans un environnement terrestre totalement différent, présente les mêmes caractéristiques (micro­tunnels sinueux et sphérules). A contrario, une météorite non ­martienne de même type minéralogique («achondrite»), comme LEW87051, trouvée elle aussi dans l’Antarctique, ne présente ni microtunnels, ni sphérules.

On n’a pas encore trouvé de roche semblable à Yamato 000593 sur Mars et c’est évidemment là où se trouve la confirmation que l’on attend. La découverte sur place de ce type de roche avec des indices comparables serait la réponse définitive qui nous forcerait à admettre que la vie a commencé ailleurs que sur Terre.

Bien sûr, il faut espérer davantage: trouver des descendants des cousins de ces fossiles, plus récents et ayant de ce fait conservé plus d’informations (des molécules organiques caractéristiques). Le robot Curiosity va-t-il trouver la réponse dans les couches d’argile (smectite) situées à la base du mont Sharp, avec ses instruments d’analyse chimique orientée sur les matières organiques? Ce serait le site le plus favorable, car l’argile est une des roches qui conservent le mieux les traces de vie passée.

Ou bien faudra-t-il attendre 2020 et le nouveau rover de la NASA, de type Curiosity? Celui-ci devrait disposer de capacités d’investigation biologiques sophistiquées. On peut souhaiter un labo équipé de membranes nanoporeuses capables d’isoler des macromolécules que l’on pourrait identifier comme biopolymères, comme le recommande le Dr Fabio Rezzonico de la ZHAW (Wädenswil, ZH). Il faudrait aussi qu’il soit mieux équipé visuellement (pourquoi pas un nouveau microscope à force atomique tel que celui conçu par le Dr Sebastian Gautsch de l’EPFL et embarqué sur la sonde Phoenix?). Pour constater la présence de vie, l’analyse biologique est en effet essentielle mais, pour s’assurer de la réalité d’un phénomène aussi riche de sens, l’identification visuelle serait également utile car les destructions résultant du temps sur les organismes complexes peuvent être très importantes. A cet effet, il faut noter que Mahli, l’appareil de vision rapprochée de Curiosity, dispose d’une définition maximum de 13,6 micromètres par pixel et que la taille des sphérules est inférieure au micromètre. Or les nanopores ont un diamètre de 1 à 100 nanomètres, et le microscope à force atomique peut percevoir des objets de seulement quelques nanomètres.

Affaire à suivre, peut-être avec des instruments suisses, sur Mars et nulle part ailleurs!

Président de la Mars Society Switzerland

Le nouveau rover Curiosity de la NASA devrait être mieux équipé visuellement. Avec des instruments suisses, par exemple

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