Sur Mars, les analyses de Curiosity établissent de façon solide la présence de molécules organiques au sein de roches sédimentaires. Ces molécules organiques pourraient être des biosignatures de formes de vie mais leurs origines pourraient également être abiotiques. Des exobiologistes pensent maintenant que la première interprétation est légèrement plus probable avec les thiophènes, ce qui est encourageant.

Il y a deux ans, la NASA et une publication dans le journal Science faisaient savoir que le rover Curiosity, qui roule depuis le mois d’août 2012 sur les couches sédimentaires à l’intérieur d’un cratère martien dénommé Gale, avait détecté des molécules organiques dans des échantillons de roche prélevés avec une foreuse dans des blocs de mudstone, une fine roche sédimentaire argileuse cousine du limon.

Développé par la NASA avec une participation des laboratoires français Latmos et Lisa, Sam (Sample Analysis at Mars : analyse d’échantillons de Mars) est un ensemble d’instruments de mesure aptes à déterminer la composition chimique (moléculaire, élémentaire et isotopique) du sol martien, qui avait en effet identifié des composés thiophéniques, aromatiques et aliphatiques. Sur Terre, ces composés peuvent être associés à l’activité de forme de vie et comme on sait que les roches analysées se sont déposées il y a environ 3,5 milliards d’années dans le lac qui occupait le cratère Gale — lac qui devait contenir une eau comparable à celle des océans terrestres à un moment –, la nouvelle était excitante.

Biotique ou abiotique, telle est la question

Malheureusement, ces molécules organiques pourraient aussi avoir été le résultat de processus chimiques abiotiques, donc avoir été synthétisées sans l’aide de formes de vie. Deux exobiologistes, Dirk Schulze Makuch de l’Université de l’État de Washington et Jacob Heinz de la Technische Universität de Berlin, viennent pourtant de publier un article dans la revue Astrobiology qui, sans trancher entre les deux interprétations, fait cependant légèrement pencher le balancier en direction de synthèses biologiques en ce qui concerne les thiophènes mis en évidence avec Sam.

Comme leur nom l’indique, pour un chimiste, les thiophènes sont des composés organosulfurés que l’on trouve sur Terre dans le charbon et le pétrole brut, les stromatolites et les microfossiles. Mais sur Mars, ils pourraient avoir été amenés par des météorites ou résulter de la réduction thermochimique abiotique de sulfates portés à des températures élevés il y a des milliards d’années par l’activité volcanique martienne.

Toutefois, Dirk Schulze Makuch explique dans un communiqué de l’Université de l’État de Washington : « Nous avons identifié plusieurs voies biologiques pour les thiophènes qui semblent plus probables que les voies chimiques, mais nous avons encore besoin de preuves » et le chercheur de citer un de ses célèbres et regrettés collègues : « Comme l’a dit Carl Sagan, des affirmations extraordinaires nécessitent des preuves extraordinaires ».

Dirk Schulze Makuch et Jacob Heinz donnent donc dans l’article d’Astrobiology un bref résumé des voies imaginables pour la génération et la dégradation des thiophènes ainsi que leur potentiel pour représenter les biomarqueurs martiens de l’activité passée de bactéries ; ils fournissent des suggestions pour de futures investigations sur Mars et dans des laboratoires terrestres pour répondre à la question de savoir si les thiophènes martiens sont d’origine biologique ou non.

Par exemple, pour des organismes vivants, il est moins coûteux en énergie d’utiliser des isotopes légers du carbone, de sorte que, dans des restes de molécules organiques directement liées à l’activité des formes de vie connue sur Terre, on trouve un enrichissement significatif en carbone 12 par rapport au carbone 13 plus lourd. Schulze Makuch et Heinz recommandent donc d’utiliser les données collectées par le prochain rover pour examiner les isotopes du carbone et du soufre. On ne devrait pas tarder à en savoir plus si les rovers Rosalind Franklin de l’Esa et Perseverance de la NASA arrivent à bon port sur Mars.

Sources

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