Mars : des biosignatures prometteuses, synonymes de vie, trouvées par Perseverance

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Le rover Perseverance de la NASA et son bras robotique au travail. | NASA/JPL-Caltech/MSSS
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Le rover Perseverance de la NASA est engagé dans sa deuxième campagne scientifique, collectant des échantillons de roche dans une zone précise qui a abrité précédemment de l’eau. Les dernières découvertes fournissent plus de détails sur cette région, avec des roches présentant une classe de molécules organiques typique des biosignatures potentielles de vie. Le retour des échantillons sur Terre permettra de confirmer ou non ces premiers indices prometteurs.

Un objectif clé de la mission de Perseverance sur Mars est l’astrobiologie, y compris le prélèvement d’échantillons pouvant contenir des signes de vie microbienne ancienne. Le rover caractérisera la géologie et le climat passé de la planète, ouvrira la voie à l’exploration humaine de la planète rouge et sera la première mission à collecter des roches martiennes. Les missions ultérieures de la NASA, en coopération avec l’ESA, enverront des engins spatiaux sur Mars pour collecter ces échantillons scellés et les renvoyer sur Terre pour une analyse approfondie.

De plus, la mission Mars 2020 Perseverance fait partie de l’approche d’exploration Moon to Mars de la NASA, qui comprend des missions Artemis sur la Lune qui aideront à préparer l’exploration humaine de la planète rouge.

Actuellement, le rover entre dans sa deuxième campagne scientifique, en visant spécifiquement une région longtemps considérée par les scientifiques comme une excellente perspective pour trouver des signes de vie microbienne ancienne sur Mars. Ces découvertes sont prometteuses.

Une page ouverte sur le passé

Le rover Perseverance de la NASA a donc mis son bras robotique au travail autour d’un affleurement rocheux appelé « Skinner Ridge », dans le cratère Jezero — de 45 kilomètres de large. Il abrite un delta — un ancien élément en forme d’éventail qui s’est formé il y a environ 3,5 milliards d’années à la convergence d’une rivière martienne et d’un lac.

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Avant de prélever des échantillons, le rover a exploré le fond du cratère, trouvant de la roche ignée, qui se forme profondément sous terre à partir de magma ou lors d’une activité volcanique à la surface. Actuellement, Perseverance étudie les roches sédimentaires du delta, formées lorsque des particules de différentes tailles se sont déposées dans l’environnement autrefois aquatique.

Ken Farley, scientifique du projet Perseverance à Caltech en Californie, explique dans un communiqué : « Le delta, avec ses diverses roches sédimentaires, contraste magnifiquement avec les roches ignées — formées à partir de la cristallisation du magma — découvertes au fond du cratère ». Le robot y a collecté quatre échantillons depuis le 7 juillet, portant à 12 le nombre total d’échantillons de roches.

Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la NASA pour la science à Washington, déclare : « Nous avons choisi d’explorer le cratère Jezero parce que nous pensions qu’il avait les meilleures chances de fournir des échantillons scientifiquement excellents — et maintenant nous savons que nous avons envoyé le rover au bon endroit. Ces deux premières campagnes scientifiques ont produit une incroyable diversité d’échantillons à ramener sur Terre dans le cadre de la campagne Mars Sample Return ».

Cette zone, grâce à la juxtaposition des différentes roches, met à disposition des scientifiques une grande partie de l’histoire géologique après la formation du cratère. Ken Farley souligne : « Par exemple, nous avons trouvé un grès qui transporte des grains et des fragments de roche créés loin du cratère Jezero – et un mudstone qui comprend des composés organiques intrigants ».

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Par la suite, le rover a visé « Wildcat Ridge », un rocher d’environ un mètre de large. Il s’est probablement formé il y a des milliards d’années, lorsque de la boue et du sable fin se sont déposés dans un lac d’eau salée en évaporation. Le 20 juillet, le rover a abrasé une partie de la surface de Wildcat Ridge afin de pouvoir analyser la zone avec l’instrument SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals).

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Deux cylindres de roche de la taille d’une craie de classe à l’intérieur de la foreuse du rover Perseverance de la NASA, prélevés dans l’affleurement « Wildcat Ridge » dans le cratère Jezero de Mars. © NASA

L’analyse de SHERLOC indique que les échantillons présentent une classe de molécules organiques qui sont spatialement corrélées avec celles des minéraux sulfatés. Les minéraux sulfatés trouvés dans les couches de roches sédimentaires peuvent fournir des informations importantes sur les environnements aquatiques dans lesquels ils se sont formés.

Des signes de vie ?

Néanmoins, biosignature — substance ou structure qui pourrait être la preuve d’une vie passée — ne signifie pas obligatoirement présence de vie. En effet, les molécules organiques sont constituées d’une grande variété de composés, constitués principalement de carbone et comprenant généralement des atomes d’hydrogène et d’oxygène, mais également de l’azote, du phosphore ou du soufre. Toutes ces molécules peuvent être produites par des processus chimiques sans présence de vie.

Cependant, la situation géographique des échantillons actuels rend plus que probable le fait qu’ils soient effectivement de réelles biosignatures. Farley explique : « Dans un passé lointain, le sable, la boue et les sels qui composent maintenant l’échantillon de Wildcat Ridge ont été déposés dans des conditions où la vie aurait pu prospérer. Le fait que la matière organique ait été trouvée dans une telle roche sédimentaire — connue pour préserver les fossiles de la vie ancienne ici sur Terre — est important ».

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Sans compter que dans son analyse de Wildcat Ridge, l’instrument SHERLOC a enregistré les détections organiques les plus abondantes de la mission à ce jour.

Voyage de retour

Cependant, aussi performants que soient les instruments à bord de Perseverance, il faudra attendre le retour sur Terre pour une étude approfondie dans le cadre de la campagne Mars Sample Return de la NASA.

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D’ailleurs, la première étape de la campagne de retour d’échantillons a commencé lorsque Perseverance a carotté son premier échantillon de roche en septembre 2021. En plus de ses échantillons de roche, le rover a collecté un échantillon atmosphérique et deux tubes témoins, tous stockés dans le rover. Ce dernier devra les transporter puis les déposer près de la base du delta dans environ deux mois. Ensuite, il continuera son exploration.

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Cette image montre deux endroits dans le cratère Jezero de Mars où le rover Perseverance de la NASA a collecté des échantillons de roche pour un éventuel retour sur Terre dans le futur. « Wildcat Ridge » en bas à gauche et « Skinner Ridge » en haut à droite. © NASA

Laurie Leshin, directrice du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, conclut : « Le fait que nous soyons à quelques semaines du déploiement des échantillons fascinants de Perseverance et à quelques années seulement de leur arrivée sur Terre afin que les scientifiques puissent les étudier dans des détails exquis est vraiment phénoménal. Nous apprendrons tellement ».

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Illustration du concept de retour d’échantillons sur Mars. © NASA/JPL-Caltech

Avec des dates de lancement prévues pour Earth Return Orbiter et Sample Retrieval Lander à l’automne 2027 et à l’été 2028, respectivement, les échantillons devraient arriver sur Terre en 2033. Cette architecture de mission avancée comprendra deux hélicoptères de récupération d’échantillons.

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