Comment détecter des biosignatures sur Mars

Les études montrent que la détection de formes de vie anciennes sur Mars est possible, bien que plus difficile qu'on ne le pensait

Nous en savons peut-être maintenant beaucoup plus sur Mars et son environnement, mais la question de savoir si la planète rouge a accueilli la vie par le passé reste ouverte. Si des formes de vie ont existé, les travaux menés dans le cadre du projet MASE pourraient aider les futures missions à les identifier.

Associer la vie à la présence d'oxygène est une erreur fréquente. Si nous partons de ce principe, et sachant qu'il n'y a pas d'oxygène dans l'atmosphère de Mars, nous pourrions facilement déduire que Mars n'est pas appropriée pour accueillir la vie. Toutefois, quelques organismes sur Terre ont prouvé qu'il est possible de vivre sans oxygène. Certaines de ces formes de vie, appelées microorganismes anaérobies, se démarquent en fait par leur capacité à survivre dans des environnements extrêmes comparables à ceux trouvés sur Mars.

La question au cœur du projet MASE (Mars Analogues for Space Exploration) était de savoir si ces microorganismes anaérobies existaient déjà sur Mars et, dans l'affirmative, comment les détecter même après leur mort et leur fossilisation. "Nous savons que la planète abritait beaucoup plus de liquide qu'aujourd'hui et que de l'eau s'est trouvée à sa surface assez longtemps pour accueillir la vie. Nous devons maintenant découvrir si des formes de vie en ont profité ou s'il y avait des obstacles particuliers à la vie qui aurait pu affecter la capacité de la planète à abriter la vie", a déclaré Charles Cockell, professeur d'exobiologie à l'Université d'Édimbourg et coordonnateur du projet MASE.

Pour cela, l'équipe du projet s'est rendue à plusieurs endroits sur Terre (dont Rio Tinto en Espagne, l'Islande et dans des environnements souterrains profonds), où des formes de vie anaérobies peuvent être trouvées. Les membres de l'équipe ont prélevé des échantillons et les ont amenés au laboratoire pour tester leur capacité à tolérer différents types de conditions extrêmes.

"Nous voulions tester les limites de la vie en présence d'oxydants, de perchlorate et autres produits chimiques et dans des conditions qui sont assez inhabituelles sur Terre, mais qui représentent vraiment les conditions à la surface de Mars", a expliqué le professeur Cockell. "Mais en plus de cela, nous avons également essayé de comprendre comment les organismes fossilisés sont préservés dans ces conditions, ce qui est longtemps resté sans réponse."

Deux méthodes principales ont été utilisées par l'équipe: la première utilise des anticorps pour détecter la vie dans les roches et les environnements fossilisés, tandis que la deuxième utilise un nouveau type de spectromètre à plasma induit par laser où le laser est pulsé sur les échantillons pour libérer tous les éléments qu'ils contiennent. "Par exemple, nous avons prélevé des échantillons de permafrost et les avons irradiés avant d'envisager si nous pouvions détecter des signes de vie sur ces roches, après qu'elles ont été traitées dans des conditions semblables à celles sur Mars. Nous avons pu démontrer que notre nouvel instrument pouvait détecter des biosignatures sur ces anciens échantillons de permafrost", a déclaré le professeur Cockell.

Les résultats de ces expériences ont offert de très nombreuses possibilités d'apprentissage. Tout d'abord, l'équipe a pu identifier un ensemble de microbes anaérobies de base qui peuvent être trouvés indépendamment de l'environnement, ce qui signifie qu'il existe une sorte d'"ensemble de capacités de base" nécessaires pour survivre dans des environnements extrêmes, qui pourraient être les mêmes sur Mars. Ensuite, l'équipe a pu montrer comment les microbes peuvent utiliser les mêmes mécanismes d'adaptation pour vivre sur Mars que ceux qu'ils utilisent sur Terre. Enfin, elle a collecté de nouvelles données montrant comment des microbes anaérobies se fossilisent dans des conditions anaérobies et comment ce processus de fossilisation pouvait influencer la capacité à trouver ces microbes.

"Nous avons en effet découvert que les restes de microbes anaérobies peuvent être détectés. Toutefois, il était particulièrement intéressant de noter qu'au fur et à mesure que ces organismes se fossilisent, leurs biosignatures peuvent disparaître dans les minéraux, ce qui les rend beaucoup plus difficiles à trouver. Bien que notre travail permette de détecter des microbes, nous savons maintenant que cela s'avère beaucoup plus compliqué que nous ne le pensions au départ", a expliqué le professeur Cockell.

Bien que les recherches du projet ne visaient pas une mission spécifique, le professeur Cockell a déclaré que des missions futures comme Exomars, Mars 2020 et même de futures explorations humaines de la planète pourraient bénéficier des données collectées dans le cadre du projet MASE.