La vie pourrait exister sur Mars aujourd’hui sous sa surface

En février dernier, Perseverance, le dernier rover de la Nasa, se posait sur le sol de Mars. Avec pour principal objectif : chercher des traces de vie passée sur la planète rouge. Pour les premiers résultats, il faudra encore patienter un peu. Mais sans plus attendre, des chercheurs de l’université Brown (États-Unis) avancent aujourd'hui que des formes de vie microbiennes pourraient toujours exister dans le sous-sol martien.

Ils s'appuient pour cela sur des données du rover Curiosity et d'autres engins spatiaux en orbite autour de Mars et sur une analyse de la composition chimique de météorites martiennes. Des roches arrachées de la surface de la planète rouge et arrivées jusqu'à notre Terre. Et a priori représentatives d'une grande partie de la croûtecroûte martienne. Selon les chercheurs, ces roches, mises en contact constant avec de l'eau, seraient capables de produire l'énergie chimique nécessaire à soutenir des communautés microbiennes. Un peu comme cela se produit dans les profondeurs de la Terre.

« Nous ne savons toujours pas s'il y a eu de la vie sous la surface de Mars. Nous disons seulement qui si ça a été le cas, nous pensons qu'il y aurait aussi sur place, suffisamment d'énergie pour la maintenir jusqu'à aujourd'hui », précise Jesse Tarnas, aujourd'hui chercheur au Jet Propulsion Laboratory (États-Unis), dans un communiqué de l’université Brown.

La mine Kidd est une mine souterraine de métaux au Canada. Des microbes « réducteurs de sulfate » y ont été trouvés vivant à plus d’un kilomètre sous terre, dans des eaux qui n’ont pas vu le jour depuis plus d’un milliard d’années. Des chercheurs — ici, Jesse Tarnas, du Jet Propulsion Laboratory (États-Unis) — les ont étudiés pour mieux comprendre ces systèmes souterrains, dans le but de rechercher des habitats similaires sur Mars et ailleurs dans le système solaire. © Université de Toronto

Dans le sous-sol de Mars, les éléments nécessaires à entretenir la vie

Rappelons que sur Terre, où plus exactement, sous terre, dans les profondeurs de notre planète, se cache un vaste biomebiome. Il évolue sans lien direct avec notre monde d'en haut. Les créatures qui le peuplent manquent de lumièrelumière, mais elles tirent leur énergie de sous-produits de réactions chimiquesréactions chimiques déclenchées au contact des roches avec l'eau. La radiolyse, par exemple, qui se produit lorsque des éléments radioactifs émettent des rayonnements qui séparent l'eau en oxygèneoxygène et en hydrogènehydrogène. Ce dernier se dissout dans les eaux restantes. L'oxygène, lui, est absorbé par des minérauxminéraux comme la pyritepyrite. Il se forme alors des minéraux sulfatés. Les microbes peuvent, d'une part, ingérer l'hydrogène comme carburant et, d'autre part, utiliser l'oxygène stocké dans les sulfates pour « brûler » ce carburant.

Les chercheurs espéraient donc trouver dans le sol martien, les ingrédients nécessaires à la radiolyse. Des éléments radioactifs comme le thoriumthorium, l'uraniumuranium ou le potassiumpotassium. Mais également des minéraux sulfurés susceptibles d'être convertis en sulfates. Et des unités de roche comprenant un espace poreux capable de piéger de l'eau.

C'est ce qu'ils ont trouvé dans différents types de météorites martiennes. Notamment dans des brèches de régolitherégolithe -- des roches composées de morceaux cimentés par un matériaumatériau plus fin -- vieilles de plus de 3,6 milliards d'années et provenant de la croûte de la planète rouge. « Nous avons étudié l'atmosphèreatmosphère de Mars, cartographié sa surface à différentes longueurs d'ondelongueurs d'onde et atterri dans une demi-douzaine d'endroits. Ce travail continue de nous en dire long sur le passé de la planète rouge. Mais si nous voulons réfléchir à la possibilité d'une vie actuelle, le sous-sol est sans contexte l'endroit où nous devons chercher », conclut Jack Mustard, chercheur à l'université de Toronto (Canada).

Y a-t-il de la vie sous la surface de Mars ?

La question de la vie sur Mars est posée depuis des décennies. Perseverance, le dernier roverrover de la Nasa, pourrait nous apporter quelques réponses à ce sujet. Mais un astronomeastronome suggère aujourd'hui qu'il faudra peut-être attendre l'arrivée sur la Planète rouge du prochain rover de l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne pour y voir plus clair. Grâce à l'outil qui lui permettra d'explorer le sous-sol martien.

Article de Nathalie MayerNathalie Mayer paru le 31 juillet 2020

Selon un chercheur de l’université de New York à Abu Dhabi (Émirats arabes unis), la vie pourrait exister dans le sous-sol de Mars. © dottedyeti, Adobe Stock

Ce jeudi 30 juillet 2020, Perseverance, le nouveau rover de la Nasa, a quitté la Terre, direction Mars. Arrivée prévue en février 2021. Son objectif : chercher sur la Planète rouge, des traces de formes de vie microscopique. Une recherche qui, selon un scientifique de l’université de New York à Abu Dhabi (Émirats arabes unis), pourrait ne pas être vaine. Selon Dimitra Atri, il pourrait en effet exister, dans le sous-sol de Mars, des conditions propices au développement de la vie.

Ce sont des preuves de la présence passée d'un environnement aqueuxaqueux qui ont poussé les astronomes à imaginer que la vie a pu apparaître sur la Planète rouge. Mais, avec l'érosion de son atmosphère, Mars a subi un changement climatiquechangement climatique et une diminution de ses espaces habitables. Une quantité très faible d'eau persiste en surface et uniquement sous la forme de saumuressaumures et de glace.

Le prochain rover de l’Agence spatiale européenne (ESA) — et de Roscosmos — à partir pour Mars a été baptisé Rosalind Franklin. Il creusera à deux mètres sous la surface de Mars à la recherche de traces de vie. © NYU Abu Dhabi

ExoMars 2022 pour y voir plus clair

Dans le sous-sol, les choses pourraient avoir évolué différemment. Se basant sur une combinaison de modèles numériquesmodèles numériques, de données de missions spatiales et d'études sur les écosystèmesécosystèmes des grottes profondes sur Terre, Dimitra Atri propose des mécanismes par lesquels la vie, si elle a jamais existé sur Mars, pourrait avoir survécu.

Selon l'hypothèse du chercheur, le rayonnement cosmique galactique -- qui peut pénétrer à plusieurs mètres sous la surface -- induit des réactions chimiques qui peuvent fournir l'énergie nécessaire à la vie. Des organismes utilisant de tels mécanismes ont déjà été observés sur Terre, dans des environnements chimiques et de rayonnement similaires. Pour confirmer cette hypothèse, Dimitra Atri compte plus sur Rosalind Franklin, le prochain rover de l'Agence spatiale européenne (ESA) -- et de Roscosmos --, que sur Perseverance. Le rover de l'ESA dont le lancement est prévu en 2022, en effet, sera équipé pour explorer le sous-sol de Mars et y détecter la vie microscopique qui pourrait s'y cacher.

La vie dans le sous-sol de Mars ? Possible, démontrent des chercheurs !

Une équipe australienne dresse un bilan des conditions pour maintenir une vie semblable à la nôtre sur la planète Mars. Ou plutôt « dans » la planète. L'idée d'une vie possible dans le sous-sol martien n'a rien de neuf, mais cette nouvelle étude conclut qu'une biosphèrebiosphère microbienne pourrait s'épanouir à ses aises à grande profondeur dans un volumevolume représentant 3 % de celui de la Planète rouge.

Article de Jean-Luc GoudetJean-Luc Goudet paru le 13/12/2011

Les futurs explorateurs de la planète Mars devront peut-être se faire spéléologues, comme la géomicrobiologiste Lisa Pratt, ici dans une mine canadienne. En 2006, elle a étudié des populations bactériennes dans une mine d'or d'Afrique du Sud, vivant au sein de roches irradiées par de l'uranium. © Lisa Pratt

• À lire : l'eau liquide, source de vie dans l'univers

Sur la surface de Mars, où la température reste très basse (environ -60 °C en moyenne) et où la pressionpression n'atteint à peu près qu'un millième de celle que nous connaissons au niveau de la mer, l'eau ne peut exister que sous forme de glace. L'idée de voir des animaux gambader, ou même des films bactériens, est donc exclue. En revanche, dans le sous-sol martien, la pression est plus forte, la température également, et il doit exister çà et là des écoulements ou des poches d'eau liquide. C'est donc là qu'il faut chercher des microbes éventuels, pensent de nombreux chercheurs. Il est d'ailleurs dommage que la mission Mars Science Laboratory, qui embarque le robotrobot Curiosity, actuellement en route vers la planète, ne permette pas d'étudier la chimiechimie du sous-sol.

Sur Terre, des micro-organismesmicro-organismes peuvent vivre jusqu'à des profondeurs de plusieurs kilomètres. Des animaux peuvent même aimer ces profondeurs. Cette année, un ver, Mephisto, est devenu célèbre pour vivre à 4 km sous la surface de la Terre.

Qu'en est-il sur Mars ? L'équipe australienne menée par Charley Lineweaver, de l'Université nationale d'Australie, vient de publier dans la revue Astrobiology une étude des conditions de pressions et de températures dans l'atmosphère et dans le sous-sol permettant l'existence d'eau liquide, plus ou moins salée (puisque la salinitésalinité fait bouger le point de congélation). Ils ont obtenu une sorte de cartographie de la planète, montrant ces conditions depuis les profondeurs de Mars jusqu'à l'atmosphère. Résultat : selon leurs modèles, l'eau liquide peut exister en profondeur jusqu'à 310 km sous la surface. La température est alors de 427 °C et la pression de 40.000 barsbars (c'est donc la pression élevée qui permet le maintien de l'état liquideétat liquide de l'eau). Les chercheurs soulignent que cette valeur de 310 km enferme un volume égal au quart de celui de la planète.

Diagramme des zones habitables d'après l'étude, en fonction de la température et de la pression, en comparaison des critères connus de la vie terrestre. La surface marron englobe les conditions que l'on pense être celles de Mars depuis l'atmosphère jusqu'au centre de la planète. La région bleue indique les conditions où l'eau est liquide. En vert a été superposé le domaine de la vie terrestre (Active terrestrial life), étendue par le domaine de la vie dormante (celle où les organismes ne sont plus actifs, Dormant terrestrial life). Les auteurs se permettent d'extrapoler une vie martienne plus résistante que la nôtre, qui pourrait coloniser des zones plus étendues. © Eriita Jone et al. / Astrobiology

La vie martienne devrait être bien adaptée… à la chaleur

Mais bien sûr, la température limite de 427 °C, ainsi que la pression, sont trop élevées pour des organismes semblables à ceux de la vie terrestre, et les auteurs de l'étude s'en tiennent à cette ressemblance. Ils font remarquer également que la température augmente moins vite avec la profondeur que sur Terre. Dans la croûte martienne, en effet, on gagne 5° par kilomètre, contre 25 sur notre grande planète. À des dizaines de kilomètres de profondeur, concluent-ils, il doit pouvoir exister des endroits plutôt frais.

En température, la vie terrestre connue existe de -20 °C à 122 °C et ce sont les limites considérées par les auteurs. Leur étude situe cette fourchette entre 7 et 36 km sous la surface. La pression dans cette zone leur semblant non limitative, les chercheurs concluent que 3,2 % du volume de Mars est habitable. En imaginant que les organismes martiens sont plus résistants à la chaleurchaleur (une hypothèse plutôt paradoxale pour une planète plus froide que la Terre), ils pourraient descendre plus bas...

Selon eux, la grande inconnue reste la porositéporosité du sous-sol à grande profondeur, car la vie a besoin d'espace libre. Il faut au moins des fractures, des anfractuosités, voire des grottes... Mais, estiment les auteurs, la croûte doit être perméable et poreuse jusqu'à au moins 85 km.

L'étude a le mérite de cartographier les zones où pression et température sont compatibles avec une vie de type terrestre, du moins microbienne, et elle est remarquable par ses conclusions. On n'avait pas encore décrit ainsi l'environnement d'une possible biosphère martienne. Il reste maintenant aux futures missions martiennesmissions martiennes à creuser profond.