Les 5 possibilités pour la vie sur Mars

Depuis que l’humanité observe le ciel, nous sommes fascinés par la possibilité que d’autres mondes – un peu comme la Terre – puissent contenir des organismes vivants. Si nos visites sur la Lune nous ont appris qu’elle est complètement stérile et inhabitée, d’autres mondes au sein de notre système solaire restent pleins de potentiel. Vénus pourrait avoir de la vie dans ses nuages. Europe et Encelade pourraient avoir une vie grouillante dans un océan d’eau liquide souterrain. Même les lacs d’hydrocarbures liquides de Titan constituent un endroit fascinant pour rechercher des organismes vivants exotiques.

Mais de loin, la possibilité la plus fascinante est la planète rouge : Mars. Cette cousine de la Terre, plus petite, plus froide et plus lointaine, a très certainement eu un passé humide, où l’eau liquide a manifestement coulé à la surface pendant plus d’un milliard d’années. Des preuves circonstancielles indiquent la plausibilité de la vie sur Mars, non seulement dans un passé lointain, mais peut-être encore aujourd’hui, et peut-être même occasionnellement active. Il existe cinq possibilités de vie sur Mars. Voici ce que nous savons à ce jour.

Avec les informations que nous avons obtenues de divers orbiteurs, atterrisseurs et rovers, nous avons fait une ribambelle de découvertes fascinantes sur Mars. Nous voyons des lits de rivière asséchés et des preuves d’anciens événements glaciaires sur la surface martienne. Nous trouvons de minuscules sphères d’hématite sur Mars ainsi que de nombreuses preuves de roches sédimentaires, qui ne se forment sur Terre que dans des environnements aqueux. Et nous avons observé de la glace solide sous la surface, des neiges, et même de l’eau de surface gelée sur Mars en temps réel.

Nous avons même observé ce qui est susceptible d’être de l’eau de surface saumâtre s’écoulant activement le long des parois de divers cratères, bien que ce résultat soit encore controversé. Tous les ingrédients bruts nécessaires à la vie sur Terre étaient également abondants sur la Mars primitive, notamment une atmosphère épaisse et de l’eau liquide à sa surface. Bien que Mars ne semble plus grouiller de vie aujourd’hui, trois éléments de preuve indiquent que la vie passée ou même actuelle pourrait être une possibilité.

La première preuve irréfutable est venue des instruments embarqués à bord des atterrisseurs martiens Viking de la NASA en 1976. Trois expériences biologiques ont été réalisées : une expérience d’échange gazeux, une expérience de libération étiquetée et une expérience de libération pyrolytique, suivies d’une expérience de chromatographie en phase gazeuse avec spectromètre de masse. L’expérience de libération étiquetée a donné un résultat positif lorsqu’elle a été réalisée sur les deux atterrisseurs Viking, mais seulement la première fois que le test a eu lieu. Toutes les autres expériences sont revenues négatives.

Le deuxième élément de preuve est apparu lorsqu’un fragment de météorite martienne – Allan Hills 84001 – a été récupéré le 27 décembre 1984. Il s’avère qu’environ 3 % de toutes les météorites qui tombent sur Terre proviennent de Mars, mais celle-ci était particulièrement grosse : près de 2 kilogrammes (plus de 4 livres) de poids. Elle s’est formée sur Mars il y a environ 4 milliards d’années et n’a atterri sur Terre qu’il y a environ 13 000 ans. Lorsque nous avons regardé à l’intérieur en 1996, il semble contenir des matériaux qui pourraient être les vestiges de formes de vie organiques fossilisées, bien qu’ils puissent également être issus de processus inorganiques.

Et enfin, la troisième preuve est apparue avec le dernier rover martien de la NASA : Curiosity. Au fil des saisons sur Mars, Curiosity a détecté des « rops » de méthane émis par des endroits spécifiques du sous-sol, mais uniquement à la fin de l’hiver martien et avec l’arrivée du printemps. Il s’agit, là encore, d’un signal ambigu au mieux, car les processus inorganiques, géochimiques, pourraient être saisonniers et entraîner la libération de méthane, mais les processus organiques, biologiques, pourraient également en être la cause.

Lorsque nous examinons l’ensemble des preuves – tout ce que nous avons appris sur Mars – il existe cinq possibilités pour l’histoire de la vie sur la planète rouge. Il pourrait s’agir d’un monde éternellement stérile ; d’un monde où la vie a prospéré pendant un certain temps, mais qui s’est ensuite retrouvé dans une impasse ; d’une vie existante aujourd’hui ; d’un ensemencement précoce par la vie terrestre ; ou encore d’organismes terrestres uniquement qui y ont fait leur chemin depuis l’aube de l’ère spatiale.

Voici ce que signifierait chaque possibilité.

1.) Mars n’a jamais connu la vie sur son sol. Bien qu’elle ait les mêmes ingrédients bruts que la Terre primitive et des conditions similaires et aqueuses, les circonstances nécessaires qui permettent à la vie de se former ne se sont tout simplement jamais produites sur Mars. Tous les processus géologiques et chimiques qui se produisent de manière inorganique ont eu lieu, mais rien d’organique. Puis, il y a un peu plus de trois milliards d’années, l’atmosphère de Mars a été décapée par le Soleil, asséchant toute eau liquide de surface et conduisant à l’apparence actuelle de Mars.

Cette position est la plus conservatrice, et exigerait que les trois tests prétendument « positifs » aient une résolution inorganique ou basée sur la contamination. Ceci est éminemment possible, et reste – dans l’esprit de beaucoup – l’hypothèse par défaut. Jusqu’à ce que des preuves très convaincantes arrivent et indiquent de manière robuste une vie passée ou présente sur Mars, cela restera probablement l’hypothèse principale.

2.) Mars a connu la vie au début, mais elle s’est éteinte. Ce scénario, à bien des égards, est tout aussi convaincant que le précédent. Il est très facile d’imaginer qu’un monde avec :

• une atmosphère épaisse similaire à celle de la Terre primitive,
• de l’eau liquide et stable à sa surface,
• des continents avec une riche diversité géologique,
• des volcans,
• un champ magnétique,
• une journée d’une longueur similaire à la nôtre,
• et des températures à peine plus froides que celles de la Terre aujourd’hui,

pourraient conduire à la vie. Pour beaucoup, il est pratiquement impossible d’imaginer que ces conditions – après plus d’un milliard d’années – ne conduiraient pas à la vie, sachant que la vie est apparue sur Terre pas plus de quelques centaines de millions d’années après sa formation.

Cependant, la perte de l’atmosphère martienne a eu un effet profond sur la planète, et aurait pu entraîner l’extinction de toute vie sur Mars. Forer dans la roche sédimentaire de Mars et rechercher des formes de vie fossilisées, ou même des inclusions riches en carbone métamorphosées, pourrait potentiellement révéler les preuves nécessaires pour valider ce scénario.

3.) Mars a eu une vie précoce, et elle persiste sous une forme essentiellement dormante sous la surface. C’est la vision la plus optimiste, mais toujours scientifiquement viable, de la vie sur Mars. Peut-être la vie s’est-elle installée très tôt, et lorsque Mars a perdu son atmosphère, quelques extrêmophiles sont restés dans une sorte d’état de congélation et d’animation suspendue. Lorsque les bonnes conditions ont émergé – peut-être sous terre, là où l’eau liquide peut occasionnellement couler – cette vie s’est « réveillée » et a commencé à remplir ses fonctions biologiques critiques.

Si c’est le cas, alors il y a encore des organismes à trouver sous la surface martienne, peut-être dans les sables peu profonds, à quelques pieds ou même à quelques centimètres sous notre vaisseau spatial. Il ne s’agit probablement que d’une vie unicellulaire, qui n’atteint peut-être même pas la complexité d’une cellule eucaryote, mais la vie sur tout autre monde que la Terre serait tout de même une révolution pour la science. Le rover Persévérance de la NASA, qui a été lancé avec succès le 30 juillet 2020, collectera des échantillons critiques de sol pour tenter de vérifier ce scénario hypothétique.

4.) Mars n’a pas eu de vie avant que la Terre ne l’ensemence, naturellement. Il y a 65 millions d’années, un très grand corps se déplaçant rapidement a percuté la Terre, créant le cratère Chixulub et soulevant suffisamment de matériaux pour recouvrir la Terre d’un nuage de débris, entraînant la cinquième grande extinction de masse de l’histoire de la Terre. Et, comme de nombreux impacts massifs, celui-ci a probablement projeté de petits morceaux de la Terre jusque dans l’espace, de la même manière que les impacteurs sur la Lune ou sur Mars envoient des météores dans tout le système solaire, où certains d’entre eux finissent par atterrir sur la Terre.

Bien, quelques impacts vont probablement aussi dans l’autre sens : envoyer des matériaux terrestres vers d’autres mondes, y compris Mars. Il semble déraisonnable que les matériaux de la croûte terrestre, riches en vie organique, ne parviennent pas du tout sur Mars. Au contraire, il est éminemment plausible que des organismes terrestres soient parvenus jusqu’à Mars et aient commencé à s’y reproduire, qu’ils aient prospéré ou non. Peut-être qu’un jour, nous serons en mesure de connaître l’histoire complète de la vie sur Mars et de déterminer si l’une d’entre elles a le même ancêtre commun que toute la vie terrestre actuelle. C’est une possibilité fascinante qui n’est pas facile à écarter.

5.) Notre programme spatial moderne a propagé la vie terrestre sur Mars. Et, finalement, peut-être que Mars était vraiment une planète stérile et sans vie – au moins pendant des milliards d’années – jusqu’à l’aube de l’ère spatiale. Peut-être que les matériaux spatiaux qui n’ont pas été décontaminés ou stérilisés à 100% ont atterri sur la surface martienne, apportant avec eux, comme passagers clandestins, des organismes terrestres modernes.

C’est le cauchemar ultime des astrobiologistes : qu’il y ait une histoire de vie fascinante à découvrir sur un autre monde, mais que nous le contaminions avec nos propres organismes avant même d’apprendre la véritable histoire de la vie sur ce monde. Dans le pire des cas, il se pourrait qu’une vie simple d’origine martienne ait survécu sur Mars, mais que la vie terrestre soit arrivée et l’ait supplantée, la conduisant à une extinction rapide. Cette peur très réelle et saine est la raison pour laquelle nous sommes fréquemment si conservateurs, d’un point de vue biologique, lorsque nous explorons d’autres planètes et des mondes étrangers.

Il y a un immense espoir que les générations actuelles et futures de rovers et d’orbiteurs martiens nous aident enfin à déchiffrer si Mars – aujourd’hui ou à un moment donné dans son passé – a déjà abrité la vie. Si la réponse à cette question est affirmative, une autre question importante se pose : cette vie est-elle liée ou indépendante de la vie sur Terre ? Il est possible que la vie soit apparue sur Terre et qu’elle ait ensemencé Mars ; il est possible que la vie soit apparue sur Mars et qu’elle ait ensuite ensemencé la Terre ; il est même possible que la vie soit antérieure à la fois à la Terre et à Mars, et que des formes primitives se soient installées sur les deux planètes.

Mais à l’heure actuelle, nous n’avons aucune preuve écrasante que la vie ait jamais existé sur Mars. Nous avons quelques indices qui pourraient être des indicateurs d’une vie passée ou présente là-bas, mais des processus entièrement inorganiques pourraient expliquer chacun de ces résultats observés.

Comme toujours, la seule façon de découvrir la vérité est de mener des recherches scientifiques plus nombreuses et de meilleure qualité avec des instruments et des techniques supérieurs. Alors que le rover Persévérance de la NASA va de l’avant pour recueillir divers échantillons de sol, la prochaine étape consistera à les ramener sur Terre pour les analyser en laboratoire. Si nous y parvenons, nous pourrions savoir avec certitude, au cours de la prochaine décennie, laquelle de ces cinq possibilités est la plus conforme à la vérité sur Mars.

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