Une équipe de chercheurs japonais a donné la première démonstration solide de l’existence de molécules organiques azotées présentes sur Mars il y a 4 milliards d’années. C’est une bonne nouvelle pour l’apparition de la vie à cette époque sur la Planète rouge.

Dans l’idéal, la recherche d’une vie sur Mars nécessiterait de pouvoir disposer de tous les outils d’analyse nécessaires pour mettre en évidence au moins des traces de vie passée sur la Planète rouge. Ce n’est pas possible et c’est pour cette raison qu’il faudrait pouvoir rapporter sur Terre des échantillons de son sol, échantillons par exemple obtenus avec une série de forages prévue pour la mission Mars 2020 de la NASA. Le rover Perseverance, qui reprend l’architecture du rover Curiosity, devrait ainsi prélever des dizaines de carottes dans les sédiments martiens sur des sites que l’on pense avoir été favorables à l’apparition ou pour le moins le développement de formes de vie.

Ces sites pourraient notamment appartenir à l’époque géologique de Mars que l’on appelle le Noachien (du nom de Noachis Terra) et qui correspond aux terrains les plus anciens depuis la formation de la planète, remontant à au moins 3,5-3,7 milliards d’années, alors que la Planète rouge avait encore sans doute une atmosphère épaisse générant un effet de serre permettant l’existence de grandes quantités d’eau liquide. Les carottes de Perseverance attendraient ensuite une autre mission destinée à les rapporter sur Terre.

Plus de 200 météorites martiennes sur Terre

Toutefois, nous disposons déjà d’échantillons de roches martiennes, environ 200 météorites qui se répartissent pour l’essentiel entre trois grandes classes appelées du nom des villages à proximité desquels des Hommes ont assisté à leur chute. Il y a ainsi eu la chute observée près du village français de Chassigny en 1815, celle de Shergotty en Inde (1865) et celle de Nakhla en Égypte (1911).

Souvent, ce sont des roches ignées qui se sont formées à partir du refroidissement d’un magma, par exemple sous forme de laves à la surface de Mars mais aussi dans son manteau. L’impact d’un petit corps céleste aurait à chaque fois été assez puissant pour éjecter dans l’espace des fragments de Mars portant ces roches, la faible gravité de la planète aidant. Dans certains cas, on a ainsi trouvé des bulles de gaz piégées dans ces fragments trouvés sur Terre dont la composition était proche de celle de l’atmosphère martienne connue depuis les missions Viking, ce qui a grandement aidé à préciser la provenance de ces météorites.

Une météorite en particulier a fait beaucoup parler d’elle, Allan Hills (ALH)84001, du nom de la région de l’Antarctique où elle a été découverte en 1984, comme Futura le rappelait dans le précédent article ci-dessous. En 1996, les chercheurs de la Nasa croyaient en effet avoir repéré des fossiles de nanobactéries ne pouvant pas être d’origine terrestre, ou produits par des processus purement géochimiques sur Mars, reproduisant des structures biologiques sans en être vraiment. Ils avaient dû déchanter mais aujourd’hui des chercheurs japonais reviennent sur le cas de Allan Hills (ALH)84001 dans un article publié dans Nature Communications.

Des molécules organiques azotées dans des carbonates

Allan Hills 84001 est une orthopyroxénite, c’est-à-dire une roche magmatique, presque exclusivement constituée de pyroxènes, qui a cristallisé à l’intérieur de Mars il y a semble-t-il environ 4,1 milliards d’années, donc pendant le Noachien. C’est l’une des plus anciennes météorites martiennes connues à ce jour. Elle contient des nodules de carbonates qui précipitent généralement dans des eaux souterraines, ce qui dès le départ plaide pour un environnement chaud et humide au début de l’histoire de Mars et donc favorable à la vie.

On trouve dans ces minéraux carbonatés des molécules organiques mais toute la question était de savoir dans un premier temps si ces molécules s’étaient formées il y a plus de 4 milliards d’années sur Mars ou résultaient d’une contamination bien terrestre et récente. Des arguments déjà plutôt convaincants avaient été donnés pour la première hypothèse il y a plus de 10 ans. L’équipe de chercheurs japonais a voulu aller plus loin et pour cela elle a préparé des échantillons de ALH84001, de manière à être encore plus sûr qu’il n’y avait pas de contamination, notamment en détectant pour la première fois la présence d’azote dans les molécules organiques présentes. Rappelons que l’azote (N) est un composant essentiel des acides aminés et aussi de l’ADN et de l’ARN, les molécules de la vie.

Les astrochimistes ont ainsi utilisé un ruban argenté dans une salle blanche pour arracher de minuscules grains de carbonate de la largeur d’un cheveu humain, de la météorite ALH84001. Ils ont ensuite préparé ces grains pour éliminer les contaminants de surface possibles avec un faisceau d’ions focalisé provenant d’un microscope électronique à balayage. Une technique de spectroscopie d’absorption des rayons X leur a permis de détecter l’azote présent en très petites quantités et la forme.

Les minéraux ignés à proximité des minéraux carbonatés ne donnant pas d’azote détectable, cela montrait que les molécules organiques azotées ne se trouvaient que dans les nodules de carbonates, ce qui ne peut pas s’expliquer par une contamination. Les chercheurs n’ont également pas trouvé de nitrates comme ceux qui rendent le sol martien très oxydant et peu propice aux formes de vie en surface, laissant penser qu’au Noachien ils n’existaient pas encore, soit une raison supplémentaire de croire à l’habitabilité de Mars il y a 4 milliards d’années environ.

Par contre, il reste difficile de savoir si ces molécules azotées sont le produit de processus abiotiques, par exemple provenant de comètes et de météorites, ou au contraire de forme de vie. Dans les deux cas, cela indique que la chimie martienne de l’époque était de toute façon favorable à la vie.

Sources

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