Il pourrait y avoir une vie extraterrestre sur Mars, mais nos rovers pourront-ils la trouver ?

Des rovers robotiques explorent actuellement la surface de Mars. Une partie de la mission d’un rover est d’arpenter la planète à la recherche de signes de vie. Il n’y a peut-être rien à trouver, mais que se passe-t-il s’il y en a un, et que les rovers ne peuvent tout simplement pas le « voir » ?

Une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Communication Nature suggère que l’équipement actuel des rovers pourrait ne pas être à la hauteur de la tâche de trouver des preuves de la vie.

En tant que microbiologiste des environnements extrêmes, les défis de la recherche de la vie là où cela semble presque impossible me sont familiers.

En astrobiologie, nous étudions la diversité de la vie dans des sites sur Terre avec des caractéristiques environnementales ou physiques qui ressemblent à des régions déjà décrites sur Mars. Nous appelons ces environnements terrestres des sites “analogues de Mars”.

Limites de détection

La nouvelle recherche, dirigée par Armando Azua-Bustos au Centre d’astrobiologie de Madrid, a testé les instruments sophistiqués actuellement utilisés par les rovers Curiosity et Perseverance de la NASA, ainsi que certains équipements de laboratoire plus récents prévus pour une analyse future, dans l’analogue de Mars du Désert d’Atacama.

Azua-Bustos et ses collègues ont découvert que l’équipement du banc d’essai des rovers – des outils pour analyser des échantillons sur le terrain – avait une capacité limitée à détecter les traces de vie que nous pourrions nous attendre à trouver sur la planète rouge. Ils ont pu détecter les composants minéraux des échantillons, mais n’ont pas toujours été capables de détecter les molécules organiques.

Dans le cas de mon équipe, nos sites analogues à Mars sont les déserts froids et hyper-arides des vallées sèches et des îles Windmill en Antarctique.

Dans ces deux sites, la vie existe malgré des pressions extrêmes. Trouver des preuves de la vie est difficile, étant donné les conditions difficiles et la rareté de la vie microbienne présente.

Premièrement, nous devons définir les limites biologiques et physiques de la vie existant (et détectée) dans des environnements “extrêmes” analogues. Ensuite, nous devons développer des outils pour identifier les “biosignatures” pour la vie. Ceux-ci incluent des molécules organiques comme les lipides, les acides nucléiques et les protéines. Enfin, nous déterminons à quel point les outils doivent être sensibles pour détecter ces biosignatures, sur Terre et aussi sur Mars. Cela nous indique les limites de notre détection.

La recherche d’un microbiome sombre

Dans mon domaine de la microbiologie extrême, la “matière noire microbienne” est lorsque la majorité des organismes microscopiques dans un échantillon n’ont pas été isolés et/ou caractérisés. Pour les identifier, nous avons besoin d’un séquençage de nouvelle génération qu’il faut définir. L’équipe d’Azua-Bustos va encore plus loin en proposant un “microbiome sombre” qui contient des espèces terrestres potentiellement reliques et éteintes.

L’équipe d’Azua-Bustos a découvert que des techniques de laboratoire sophistiquées pouvaient détecter un microbiome sombre dans les échantillons de sol hyper-aride de type martien du désert d’Atacama. Cependant, l’équipement actuel des rovers ne serait pas en mesure de le détecter sur Mars.

Dans les échantillons avec une biomasse aussi rare, nous utilisons des méthodes de laboratoire très sensibles pour détecter la vie microbienne, y compris le séquençage des gènes et la visualisation des cellules à l’aide d’une analyse microscopique. Des prototypes pour le séquençage du génome sur le terrain sont en cours de développement, mais ils n’ont pas encore la sensibilité nécessaire pour les échantillons à faible biomasse.

Planète différente, règles différentes

La recherche de la vie sur d’autres planètes repose également sur notre compréhension de ce dont la vie aurait besoin pour exister, la liste la plus simple étant l’énergie, le carbone et l’eau liquide.

Sur Terre, la plupart des organismes utilisent la photosynthèse pour exploiter l’énergie du soleil. Ce processus nécessite de l’eau, qui est presque totalement indisponible dans les environnements désertiques secs comme l’Antarctique et le désert d’Atacama et, très probablement, Mars. Nous pensons qu’un processus que nous avons baptisé “chimiosynthèse atmosphérique” pourrait combler cette lacune.

Mon équipe a d’abord découvert la chimiosynthèse atmosphérique dans les sols désertiques froids de l’Antarctique. Dans ce processus métabolique négligé, les bactéries “vivent littéralement dans l’air” en consommant des traces d’hydrogène et de monoxyde de carbone dans l’atmosphère.

Nous pensons que les microbiomes du désert sec peuvent dépendre de ce processus pour l’énergie ainsi que pour l’eau, qui est un sous-produit du processus. Des écosystèmes comme ceux que nous avons trouvés en Antarctique offrent désormais l’un des modèles écologiques les plus prometteurs dans la recherche de la vie martienne.

Nous pensons maintenant qu’il existe un potentiel de vie dans le sous-sol cimenté par la glace de Mars. Mon équipe, aux côtés de collaborateurs de la NASA et de l’Université de Pretoria, prévoit d’étudier cela dans la vallée universitaire de l’Antarctique, en définissant les limites environnementales de la production d’énergie, d’eau métabolique et de carbone via la consommation de gaz traces.

Nous ne trouverons pas ce que nous ne pouvons pas définir

Nos nouvelles connaissances sur les biosignatures cibles et le niveau de sensibilité nécessaire pour les détecter seront essentiels lors de la conception ou de l’optimisation des futures instrumentations à déployer sur des missions visant à trouver la vie.

L’objectif des futures missions vers Mars, dont la mission Icebreaker Life prévue pour 2026, est de rechercher des preuves de vie. Le brise-glace Life échantillonnera un sol cimenté par la glace, semblable au pergélisol sec de l’Antarctique, et s’il détecte des signes de vie, une mission de retour d’échantillons sur Mars serait une priorité élevée.

Renvoyer des échantillons sur Terre pour analyse en laboratoire est risqué. Comme nous l’avons constaté avec nos échantillons de sol antarctique, les défis peuvent inclure la contamination, la préservation des températures froides pendant le transport et le besoin de laboratoires de quarantaine spécialisés, pour analyser les échantillons sans les détruire.

Mais comme le suggère Asua-Bustos, apporter des échantillons sur Terre pour des analyses de laboratoire détaillées peut être le seul moyen sûr de détecter – ou d’exclure – la présence (ou la présence passée) de la vie.

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article d’origine.