Voilà déjà plus de quatre ans que le rover Perseverance, une machine roulante d’une tonne, explore sans relâche le cratère Jezero sur Mars, une vaste cavité où s’étendait autrefois un lac. Il est considéré par la NASA comme l’un des sites les plus prometteurs qui pourrait nous mettre sur les traces de potentielles traces de vie anciennes ayant éclos un jour sur la planète rouge. Après la grande découverte du rover Curiosity au mois de mars de cette année, cette semaine, Perseverance est tombé sur d’intrigants minéraux dans des roches argileuses de la formation Bright Angel, au creux d’une vallée baptisée Neretva Vallis.
Intrigants, car ils ne ressemblent en rien à des dépôts géologiques qui auraient pu se former au hasard de l’érosion. Ils se concentrent dans un affleurement bien particulier, que les chercheurs ont surnommé Cheyava Falls, dont la surface est parsemée de taches sombres, comparées par les chercheurs à des « graines de pavot » ou des « taches de léopard ».
À l’analyse, ces petites marques se sont révélées riches en fer et en phosphate, deux composés qui, sur Terre, se forment fréquemment dans des contextes dans lesquels l’activité microbienne modifie la chimie des roches. « Ces taches sont une grande surprise », a reconnu David Flannery, astrobiologiste à la Queensland University of Technology. « Sur Terre, ce type de structures dans les roches est souvent associé aux archives fossilisées de microbes vivant en profondeur. » Serait-il possible que ces dépôts soient les restes chimiques d’anciens métabolismes martiens ?
Fer, soufre et carbone : une chimie martienne déroutante
Ces nodules retrouvés dans Cheyava Falls semblent avoir été associé à du carbone organique ; carbone que les chercheurs jugent particulièrement important dans le contexte martien. En effet, ils estiment que ce carbone a participé à des réactions chimiques particulières, nommées réactions rédox. Très courantes sur Terre, elles déclenchent des transferts d’électrons entre différentes substances.
L’une des deux perd des électrons (elle s’oxyde), pendant que l’autre en gagne (elle se réduit, d’où le nom rédox, mélange de réduction/oxydation). L’exemple le plus commun que l’on peut donner pour expliquer simplement une telle réaction est la formation de rouille : le fer (Fe) s’oxyde en perdant des électrons, tandis que l’oxygène (O2) de l’air les capte et se réduit, donnant naissance à l’oxyde de fer (α-Fe2O3, dans ce cas).
Une réaction chimique fondamentale, car elle est à la base de nombreux processus biologiques, comme la respiration cellulaire, mais également de phénomènes purement géologiques. Dans le cas de Cheyava Falls, tout indique que ces échanges se seraient produits à basse température, longtemps après que les sédiments se sont déposés.
L’histoire de ces roches porte ainsi l’empreinte de ces réactions chimiques atypiques (sur Mars, en tout cas), dont les traces évoquent, sans en apporter encore la preuve, un passé purement biologique.
« Quand nous voyons ce genre de caractéristiques dans des sédiments terrestres, ces minéraux sont souvent le sous-produit de métabolismes microbiens qui consomment de la matière organique », explique Joel Hurowitz, planétologue à l’université Stony Brook et auteur principal de l’étude.
Il serait donc très tentant de tirer un parallèle avec ce qu’il se passe sur Terre, mais il convient de garder une certaine prudence à l’égard des roches de Chevaya Falls et de leur passé. Comme l’a rappelé Lindsay Hayes (voir vidéo ci-dessous), responsable scientifique du programme Mars Exploration à la NASA : « Ce que nous décrivons ici est une biosignature potentielle ; une caractéristique, molécule ou substance qui pourrait avoir une origine biologique, mais qui exige plus de données et d’analyses avant de conclure à la présence ou à l’absence de vie. »
Cela signifie que les minéraux observés pourraient bien avoir une origine biologique, mais qu’ils pourraient tout autant résulter d’une chimie minérale propre à la planète rouge.
Cette retenue n’enlève en rien à l’importance de ces roches ; même si elles sont les restes d’un processus uniquement géologique et non biologique, elles prouvent tout de même qu’elles ont gardé la trace d’interactions complexes entre matière organique et minéraux.
« La découverte de phosphates et de sulfures de fer réduits associés à des composés organiques dans les mudstones argileuses du cratère Jezero suggère que la matière organique a pu être impliquée dans ces réactions inhabituelles », écrivent Janice Bishop (SETI Institute) et Mario Parente (Université du Massachusetts), dans un article accompagnant l’étude.
Des indices qui restent à confirmer
Perseverance a déjà foré dans les roches de Cheyava Falls et prélevé un échantillon baptisé Sapphire Canyon. « Je le décrirais comme mystérieux », notait en avril Morgan Cable, chercheuse de la mission. « Nous voyons des signatures qui montrent qu’une chimie s’est produite, potentiellement en lien avec des composés organiques ; mais que cela signifie-t-il ? La vie a-t-elle joué un rôle, ou bien s’agit-il d’un processus entièrement abiotique [NDLR : indépendant de la vie] ? »
La NASA a donc beaucoup d’indices sous les yeux, mais ceux-ci demeurent équivoques : les réactions mises en évidence ne permettent pas de distinguer de façon nette ce qui relève du vivant et ce qui relève du minéral.
Il faudra en conséquence patienter pour que les échantillons de Perseverance reviennent à nous avec la mission Mars Sample Return (MSR) pour en avoir le cœur net. Une opération prévue, au mieux, pour la prochaine décennie ; seul un examen dans nos laboratoires terriens pourra prouver, ou non, que les réactions chimiques du cratère de Jezero sont d’origine biologique. Un délai frustrant, mais à la hauteur du mystère s’épaississant toujours plus autour de notre voisine rouge : Mars pourrait bien avoir été habitable, mais elle n’a pas encore livré la preuve qu’elle a été habitée. Sera-t-elle la première planète à nous dire que nous ne sommes pas seuls dans ce vaste Univers ?
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