La chasse aux signes de vie sur Mars dure depuis des décennies et, jusqu'à présent, les scientifiques n'ont trouvé que de la terre stérile et des roches. Deux astronomes pensent maintenant que des minéraux aux formes étranges dans un cratère martien pourraient constituer l’indice que tout le monde attendait.
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En 2008, des scientifiques ont annoncé que le chasseur Spirit de la NASA avait découvert des gisements d'un minéral appelé silice opaline dans le cratère Gusev de Mars. Cela en soi n’est pas aussi remarquable que la forme de la silice: ses couches extérieures sont couvertes de minuscules nodules qui ressemblent à des têtes de chou-fleur poussant dans la terre rouge.
Personne ne sait avec certitude comment ces formes - affectueusement appelées "saillies en silice micro-digitée" - se sont formées. Mais d'après des découvertes récentes dans un désert chilien, Steven Ruff et Jack Farmer, tous deux de l'Arizona State University à Tempe, pensent que la silice aurait pu être sculptée par des microbes. Lors d'une réunion de l'Union géophysique américaine en décembre, ils ont expliqué que ces minéraux étranges pourraient être notre meilleure cible pour identifier les preuves de la vie passée sur Mars.
Si la logique tient, le chou-fleur de silice pourrait entrer dans l'histoire comme la plus grande découverte de l'histoire de l'astronomie. Mais la biologie est difficile à prouver, particulièrement à des millions de kilomètres de distance, et Ruff et Farmer ne réclament pas encore la victoire. Tout ce qu'ils disent, c'est que ces énigmatiques excroissances sont peut-être des salutations minérales d'anciens extraterrestres et que quelqu'un devrait enquêter.
Spirit a trouvé les saillies de silice près de la région «Home Plate» du cratère Gusev, où les géologues pensent que les sources chaudes ou les geysers ont autrefois brûlé la surface de la planète rouge. Pour comprendre à quoi ressemblait ce paysage de longue dormance, nous devons regarder de plus près chez nous: les régions hydrothermales de la Terre moderne qui ressemblent à Mars dans son passé antique.
À cette fin, Ruff a effectué deux randonnées au cours de l’année écoulée dans le désert d’Atacama au Chili, haut plateau situé à l’ouest des Andes, considéré comme l’endroit non polaire le plus aride de la planète. Les scientifiques comparent souvent ce désert à Mars, et pas seulement poétiquement. C'est en fait comme Mars. Le sol est similaire, tout comme le climat extrême désertique.
Dans cette partie de l'Atacama, il pleut moins de 100 millimètres par an et les températures oscillent entre -13 ° F et 113 ° F. Avec une altitude moyenne de 13 000 pieds au-dessus du niveau de la mer, de nombreux rayons ultraviolets traversent la mince atmosphère jusqu'au sol, ce qui s'apparente au rayonnement épuisant qui atteint la surface de Mars.
Tout comme nous interprétons le comportement et les émotions des autres en examinant notre propre psychologie, les scientifiques examinent notre planète pour les aider à interpréter Mars, à trouver ses points les plus habitables et à rechercher des signes de vie. Bien que l'Atacama ait de l'oxygène respirable et des renards intelligemment évolutifs (ce que Mars n'a pas), son environnement imite assez bien celui de Mars et rend bien compte de ce que la planète rouge pouvait être quand elle était plus chaude et plus humide.
Ainsi, lorsque les géologues voient quelque chose dans l'Atacama ou un autre analogue de Mars qui correspond à une caractéristique de la planète rouge, ils concluent raisonnablement que les deux auraient pu se former de la même manière. Ce n'est pas une méthode parfaite, mais c'est le meilleur que nous ayons.
«Je ne pense pas qu'il soit impossible d'utiliser des analogues de la Terre modernes pour rechercher des microbes martiens», déclare Kurt Konhauser de l'Université de l'Alberta, rédacteur en chef de la revue Geobiology .
Pour comprendre Home Plate, il est logique que Ruff se soit tourné vers El Tatio, une région d’Atacama qui abrite plus de 80 geysers. Tandis que la plupart des autres animaux terrestres ne durent pas longtemps ici, de nombreux microbes se portent bien, et des preuves fossiles suggèrent qu'ils ont également prospéré dans un passé lointain. Par inférence, Home Plate de Mars aurait peut-être déjà constitué un bon foyer microbien.
Mais la comparaison va plus loin: lorsque Ruff scruta de près les formations de silice d'El Tatio, il vit des formes remarquablement similaires à celles que Spirit avait vues sur Mars. Des jumeaux fraternels de choux-fleurs existent également dans le parc national de Yellowstone au Wyoming et dans la zone volcanique de Taupo en Nouvelle-Zélande. Dans ces deux endroits, la silice porte les empreintes digitales fossilisées de la vie microbienne.
Depuis que les microbes ont sculpté les traits de silice du Wyoming et de la Nouvelle-Zélande, il est possible qu’ils aient également contribué à la formation des formations à El Tatio. Et si des microbes étaient impliqués dans le chou-fleur à El Tatio, ils l’avaient peut-être aussi fait pousser sur Mars.
Légende: La vapeur tourbillonne à travers le paysage d'El Tatio dans le désert d'Atacama au Chili, une des régions riches en geysers qui pourrait ressembler au début de Mars. (Ben Pipe Photography / Corbis) 
Les minéraux colorent la boue entourant un geyser El Tatio dans cette photo de 2006 prise par l'utilisateur de Flickr Francesco Paroni Sterbini. Lors de leurs expéditions à El Tatio, Ruff et Farmer ont trouvé autour de geysers des formations de silice qui ressemblent beaucoup à celles observées sur Mars. (Francesco Paroni Sterbini, via Flickr CC BY-ND 2.0) 
La piscine de Champagne située dans la zone volcanique de Taupo en Nouvelle-Zélande a été créée par une éruption géothermique il y a plusieurs centaines d'années. Des recherches récentes ont montré que les petites formations de silice présentes dans la piscine sont remplies d'une vie microbienne préservée. (George Steinmetz / Corbis) 
Des minéraux poussent au Champagne Pool en Nouvelle-Zélande. (Frank Krahmer / Masterfile / Corbis) 
Opal Pool, dans le parc national de Yellowstone, dans le Wyoming, est un autre gisement de geyser qui sert d’analogue au début de Mars. (Michael Yamashita / Corbis) 
Une image en gros plan montre des stromatolites poussant dans les eaux de ruissellement de la piscine Sapphire de Yellowstone. Ces formations sont créées par la vie microbienne. (Roger Ressmeyer / CORBIS) Mais faire un saut logique d’une région à l’autre sur la Terre - de la Nouvelle-Zélande au Chili, par exemple - n’est pas anodin ni toujours correct. Et il est encore plus ténu d’aller sur une autre planète où, jusqu’à présent, les scientifiques n’ont décelé aucun signe de vie. Après tout, l’histoire n’encourage pas les interprétations favorables à la vie des données de Mars.
L’atterrisseur Viking 1, qui a posé les pieds sur la planète rouge en 1976, y a effectué ses premières expériences de recherche de la vie. Trois d'entre eux sont venus vides. L'une d'entre elles, appelée expérience Labeled Release, a révélé que quelque chose dans le sol absorbait la solution nutritive dont les scientifiques se servaient, puis libérait un panache excréteur de dioxyde de carbone, comme s'il métabolisait les nutriments. Mais l'équipe n'a pas pu reproduire ces résultats et, après beaucoup d'enthousiasme, les chercheurs ont dû déclarer l'expérience non concluante.
Vingt ans plus tard, une météorite martienne découverte en Antarctique en 1984 avait provoqué un tel casse-tête. Le scientifique de la NASA, David McKay, a publié un article en 1996 suggérant que le rock spatial pourrait contenir les fossiles d’êtres autrefois vivants, créant ainsi un tumulte médiatique. Mais d'autres scientifiques ont rapidement démontré que les «objets en forme de bactéries» et les molécules favorables à la biologie auraient pu se former de manière abiotique ou sans l'aide de la vie.
De même, le dioxyde de carbone détecté par Viking aurait pu être une réaction géochimique et non biologique. Selon Konhauser, la plupart des biosignatures potentielles pourraient également provenir de sources non biologiques. Les scientifiques devraient éliminer toutes ces possibilités non vivantes avant de pouvoir affirmer avec certitude que nous ne sommes pas seuls.
Cette leçon s'applique certainement au chou-fleur martien.
«Après avoir travaillé sur des sources chaudes modernes, j'ai vu toutes les formes de structures ayant un aspect biologique mais qui ne le sont pas», déclare Konhauser. La silice peut provenir de processus non biologiques et l'eau, la géographie, le vent ou d'autres facteurs environnementaux peuvent ensuite la transformer en structures complexes. "Parce que ça a l'air biologique ne veut pas dire que ça l'est", dit-il.
Capturée par un orbiteur martien, cette image montre des couches de roche dans un grand système de canyons appelé Valles Marineris, comprenant des affleurements de silice opaline. Sur le sol, le rover Spirit a également trouvé ce minéral dans le cratère de Gusev. (NASA / JPL-Caltech / Univ. De l'Arizona) 
Représentation artistique d'un rover d'exploration de Mars. Le rover Spirit a atterri dans le cratère de Gusev en janvier 2004. (NASA / JPL-Caltech) 
Le bord nord de "Home Plate" dans le cratère de Gusev, comme le montre un panorama cousu à partir d'images capturées par le robot rover Mars en 2009. (NASA / JPL-Caltech) 
Spirit a examiné de plus près les formations de silice dans le cratère de Gusev le 1 160e jour de sa mission sur Mars. (NASA / JPL-Caltech) 
Concept d'artiste du rover Mars 2020, basé sur le rover Curiosity qui explore maintenant le cratère de Gale sur Mars. (NASA / JPL-Caltech) Pour le moment, Ruff et Farmer attirent l'attention sur le chou-fleur martien parce qu'ils estiment qu'il vaut la peine de poursuivre les recherches. Par exemple, les équipes de recherche peuvent examiner de près les divers processus qui auraient pu engendrer les formations sur Mars et aider à éliminer les alternatives non biologiques.
«Ce n'est que lorsque quelque chose que nous avons identifié comme une biosignature potentielle est prouvé qu'il n'a été produit que par la vie, et non par aucun moyen abiotique, que nous pouvons affirmer que des preuves définitives de la vie ont été trouvées», déclare Sherry Cady, du Pacifique. Laboratoire national du Nord-Ouest à Richland, membre de l'institut d'astrobiologie de la NASA.
Elle convient que les excroissances de silice de Home Plate ressemblent à celles des sources chaudes de la Terre. Mais elle aimerait examiner les preuves de près - et pas seulement dans les portraits. «J'aimerais certainement voir certains de ces échantillons rapportés», dit-elle.
Alors que Spirit arrêtait ses recherches scientifiques en 2010, le rover Mars 2020 de la NASA, qui devrait être lancé dans quelques années, est censé collecter des échantillons pour un éventuel retour sur Terre. Et la dernière réunion visant à préciser le choix du site d’atterrissage pour le rover a permis de conserver le cratère Gusev sur la liste des candidats. Peut-être que le rover devrait choisir une partie de ce chou-fleur et potentiellement transformer le Home Plate en home run.
En attendant d’autres données de Mars, Ruff et Farmer creuseront davantage sur Terre. Ils projettent d’enquêter sur El Tatio pour voir si sa silice montre bien le travail des êtres vivants. S'ils obtiennent des résultats positifs, ils auront réduit leur chaîne logique d'une boucle, ce qui nous permettra peut-être plus de savoir si des cousins unicellulaires se sont déjà nidifiés sur la planète rouge.
