Avril 2004

Au cours de la semaine écoulée toute une série de découvertes ont été annoncées qui ouvrent de brillantes perspectives à la quête de la vie sur Mars.

C'est l'équipe scientifique du MER (Rover d'Exploration Martien) dirigée par le géologue Steven Squyres de l'Université de Cornell qui a fait la première déclaration. Il a identifié le site d'atterrissage du rover Opportunity, Planum Meridani, comme le rivage d'une ancienne mer salée. " Si vous voulez trouver des fossiles, c'est ici qu'il faut venir les chercher. " a fait remarquer Ed Weiler, Administrateur associé des sciences spatiales de la NASA.

Aussi passionnants que soient les résultats obtenus par MER, ils furent cependant relégués à l'arrière plan deux jours plus tard par ceux de l'équipe de V. A. Krasnopolsky, J. P. Mailard et T.C. Owen qui publièrent un article annonçant qu'ils avaient, avec le télescope Canada-France-Hawaï, détecté du méthane dans l'atmosphère martienne à une concentration d'environ 11 parties par milliard. Cette valeur est certes très faible, mais pourtant anormalement élevée, et ne peut s'expliquer par des processus abiotiques. Voici une citation tirée du résumé de l'article de l'équipe de Krasnopolsky intitulé : " Du Méthane détecté dans l'atmosphère martienne : une preuve de la vie. "

" ... nous avons détecté une raie d'absorption par le méthane martien au niveau sigma 3,9. Le taux de concentration du CH₄ observé est de 11 +/-4 parties par milliard. Les pertes totales de CH₄ dans l'atmosphère martienne par action photochimique sont de 180 000 molécules par cm² et par seconde, et la durée de vie du CH₄ est de 440 ans. Si les pertes hétérogènes de méthane atmosphérique sont probablement négligeables, les pertes de CH₄ dues à son absorption par le régolite sont sans doute significatives. Comme il n'existe pas de processus de régénération de CH₄ dans l'atmosphère, les pertes par action photochimique doivent être compensées par des sources abiotiques et biologiques. Le taux de dégazage de CH₄ du manteau sur Terre est de 4 000 molécules par cm² et par seconde. Sur Mars cette valeur est inférieure d'un ordre de grandeur (c'est-à-dire beaucoup plus faible que les 180 000 molécules par cm² et par seconde nécessaires pour compenser les pertes atmosphériques - Robert Zubrin) La valeur estimée de production de CH₄ par impacts cométaires est de 2,3 % de la valeur totale des pertes. Le méthane ne peut provenir d'une biosphère disparue, comme le " gaz naturel " sur Terre. En effet la matière organique, si elle existe, n'est présente qu'en quantité extrêmement faible comme l'ont montré les expériences des atterrisseurs Viking, et l'histoire de Mars nous enseigne que son environnement était, au cours des époques récentes, très sec et extrêmement hostile à la vie macroscopique susceptible de produire ce gaz. Par conséquent, l'explication la plus vraisemblable de cette découverte est la méthanogenèse par des organismes vivants souterrains. Nos évaluations de la biomasse et de sa production de gaz en fonction de l'abondance mesurée de CH₄ montrent que les organismes martiens sont très peu nombreux et qu'il se pourrait que Mars soit globalement stérile à l'exception de quelques oasis. "

Vingt quatre heures après la publication du résumé de l'article de l'équipe de Krasnopolsky, deux autres équipes annoncèrent qu'elles avaient trouvé des résultats similaires. L'une d'elles, dirigée par Mike Mumma du Centre de vol spatial Goddard de la NASA, avait utilisé pour ses mesures le Télescope Infrarouge de la NASA à Hawaï et l'observatoire international Sud Gemini au Chili. L'autre équipe, dirigée par le professeur Vittorio Formisano, patron de la recherche au Conseil National Italien pour l'Institut de Recherche de la Physique et de l'Espace Interplanétaire, avait utilisé le Spectromètre Planétaire de Fourier, un instrument qui se trouve à bord du vaisseau spatial Mars Express de l'ESA(Agence Spatiale Européenne) Les équipes de Formisano et de Mumma rapportèrent toutes deux des concentrations de méthane de l'ordre de 10 à 10,5 parties par milliard, tout à fait cohérentes entre elles et avec les 11 parties par milliard mesurées par l'équipe de Krasnopolsky.

Voici donc trois équipes qui ont utilisé quatre instruments différents et mis en évidence des concentrations de méthane presque identiques. La validité des résultats doit donc être considérée comme très solide, et il faut désormais se préoccuper de l'interprétation et de la signification de ces mesures, et de la suite qu'il convient d'y donner.

Pour les raisons explicitées dans le résumé de Krasnopolsky précédemment cité, l'interprétation la plus probable est que ce méthane est produit par métabolisme par des microbes indigènes. Les bactéries méthanogènes sont courantes sur Terre, elles comprennent des représentants des variétés les plus archaïques de la vie bactérienne. Les résultats des investigations du MER montrent de façon concluante qu'il a autrefois existé à la surface de Mars des environnements susceptibles d'héberger de riches écosystèmes microbiens. Par ailleurs, les chenaux d'écoulement géologiquement récents photographiés par Mars Global Surveyor (MGS) suggèrent fortement la présence actuelle sur Mars de réservoirs souterrains, refuges potentiels de microbes éventuels.

L'explication alternative, selon laquelle le méthane est produit par activité géothermique, paraît bien peu probable compte tenu des résultats des mesures des instruments TES et THEMIS des orbiteurs Mars Global Surveyor et Mars Odyssey de la NASA. L'un ou l'autre de ces vaisseaux spatiaux aurait dû détecter les émissions thermiques associées à une telle activité, mais ils n'ont rien trouvé. L'hypothèse de l'origine géothermique du méthane Martien ne tient donc pas la route. Par ailleurs, si de telles sources hydrothermales devaient malgré tout exister sous une forme ou sous une autre, elles constitueraient des candidats très sérieux au titre d'environnement favorable à une grande variété de formes de vie microbiennes.

Donc, si ces résultats ne constituent pas une preuve définitive de l'existence de la vie sur Mars, ce sont des indices très forts dans cette direction.

La signification de la découverte de vie sur Mars est considérable. Il y a deux possibilités:

1. La vie découverte sur Mars et la vie terrestre ont une origine commune.
2. La vie découverte sur Mars et la vie terrestre ont des origines distinctes.

Dans l'hypothèse d'une origine commune (1), il y a trois alternatives:
a. La vie martienne descend de la vie terrestre ;
b. La vie terrestre descend de la vie martienne ;
c. Les vies martienne et terrestre descendent toutes deux d'une troisième source commune.

Si l'alternative (a) est en principe possible, c'est la plus improbable des trois, car le transfert naturel de matière (par impacts de météorites) est plus facile de Mars vers la Terre que de la Terre vers Mars. Et puisque Mars s'est refroidie plus vite que la Terre (les deux planètes étaient à l'origine des sphères de matériaux en fusion), c'est d'abord sur Mars que la vie aurait dû apparaître. Par ailleurs, un des grands mystères de la vie est que nous n'avons jamais découvert sur Terre d'organismes autonomes plus simples que des bactéries, qui sont en fait déjà très complexes - beaucoup trop complexes pour constituer la première forme de vie à surgir de réactions chimiques. Cette anomalie a conduit de nombreux chercheurs depuis le xıx^e siècle à suggérer que la vie n'était pas apparue sur Terre, mais qu'elle y avait migré. Il nous reste donc les alternatives (b) ou (c).

Si l'alternative (b) est exacte et que Mars est le berceau de la vie, alors quand nous irons sur place nous découvrirons peut-être des formes de vie autonomes plus primitives que les bactéries qui pourraient constituer un vivant témoignage du chaînon manquant entre la chimie et la vie. Leur examen nous permettrait de lire le " livre de la vie ", et de commencer enfin à comprendre le processus qui a permis la création de tous les êtres vivants.

Si l'alternative (c) est exacte, nous ne trouverons pas sur Mars d'organismes autonomes

plus simples que des bactéries archaïques similaires à celles que nous connaissons sur Terre. Dans ce cas, nous aurions la preuve que les planètes de notre système solaire furent ensemencées très tôt au cours de leur histoire par des spores de bactéries voyageant dans l'espace interstellaire. Ce serait une preuve de la théorie de la panspermie et de sa conséquence inévitable : la vie existe sur des milliards de planètes dans notre galaxie.

Ou bien, si (1) est faux, alors (2) doit être vrai, auquel cas Mars a connu une seconde genèse. Si c'est le cas, cela impliquerait aussi que la vie est un phénomène universel, puisque que nous aurions la preuve que, dans deux cas sur deux, le vivant a surgi de l'inerte dès qu'il a bénéficié d'un environnement physique favorable. Par ailleurs, l'existence d'une telle seconde genèse nous permettrait aussi de déterminer si l'organisation biochimique de la vie commune à toutes les formes de vie terrestre est un modèle universel ou si nous ne sommes qu'un discret échantillon d'une vaste biosphère cosmique infiniment riche et variée.

En d'autres termes, la découverte de vie sur Mars est une invitation à une quête dont les résultats pourraient nous fournir les réponses aux questions les plus fondamentales que les êtres humains se sont jamais posé quant à l'origine et à la nature même de la vie.

La question cruciale par conséquent, n'est pas de savoir s'il y a de la vie sur Mars, mais quelle est la nature de cette vie. Pour répondre à cette question, il faudra installer sur le sol martien des équipements de forage capables d'atteindre les emplacements des réservoirs liquides souterrains susceptibles d'héberger des microbes, et d'en rapporter des échantillons d'eau. Il faudra alors cultiver ces échantillons pour voir s'ils contiennent des microbes et, si c'est le cas, photographier ces microbes en utilisant toutes les techniques existantes puis les soumettre à toute une série d'expériences biochimiques. De telles recherches ne pourront être effectuées que par des explorateurs humain travaillant sur la surface martienne.

La nouvelle Initiative d'Exploration Spatiale de la NASA vient de trouver sa première mission !

Des débats approfondis sur les conséquences de la découverte de méthane martien sur la recherche de la vie sur Mars auront lieu lors de la 7ème Convention Internationale de la Mars Society, Palmer House Hilton, Chicago, Illinois, du 19 au 22 août 2004. L'inscription en ligne est ouverte sur le site www.marssociety.org.

(Pour toute information complémentaire au sujet de la Société de Mars, visitez notre site Web sur www.marssociety.org.)

Par Robert Zubrin, le 31 mars 2004

Traduit par Etienne Martinache

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