De nouvelles recherches suggèrent que l'ancienne Mars avait probablement assez d'énergie chimique pour que les microbes se développent sous terre. «Sur la base de calculs physiques et chimiques fondamentaux, nous avons montré que la couche souterraine de l'ancienne Mars contenait probablement suffisamment d'hydrogène dissous pour alimenter la biosphère souterraine mondiale», déclare Jesse Tarnas, étudiant diplômé de l'Université Brown et auteur principal de l'étude publiée dans Earth and Planetary Science Des lettres.
"Les conditions dans cette zone potentiellement habitable pourraient être similaires à celles sur Terre où la vie souterraine existe."
Où se cache la vie sur Mars?
La Terre abrite les soi-disant systèmes microbiens lithotrophes souterrains. En l'absence de lumière solaire, ces microbes souterrains prennent souvent leur énergie en retirant les électrons des molécules de leur environnement. L'hydrogène moléculaire dissous est un excellent donneur d'électrons. Il nourrit de tels microbes sur Terre.
De nouvelles recherches montrent que la radiolyse, un processus par lequel le rayonnement transforme les molécules d'eau en hydrogène et oxygène, pourrait créer beaucoup d'hydrogène dans l'ancien sous-sol martien. Les scientifiques estiment que la concentration d'hydrogène dans la croûte il y a 4 milliards d'années aurait dû être à peu près comparable à celle de la Terre, qui alimente aujourd'hui de nombreux microbes.
Ces découvertes ne signifient pas que la vie existait définitivement sur l'ancien Mars, mais elles suggèrent que si la vie existait, le sous-sol martien aurait les ingrédients nécessaires pour la maintenir pendant des centaines de millions d'années. Ce travail a également des implications pour l'exploration future de Mars, car les zones où se trouve l'ancien sous-sol pourraient être un endroit idéal pour rechercher la vie ancienne.
Vidéo promotionelle:
Aller sous terre
Depuis qu'il a été révélé que les rivières et les lacs coulaient autrefois sur Mars, les scientifiques sont obsédés par la possibilité que la planète rouge puisse autrefois contenir la vie. Mais alors que les preuves de l'existence de l'eau dans le passé sont incontestables, on ne sait pas quelle quantité d'eau coulait réellement dans l'histoire martienne. Les meilleurs modèles climatiques pour le début de Mars produisent des températures qui dépassent à peine le point de congélation, ce qui signifie que les périodes humides de la planète pourraient être de très courte durée. Ce n'est pas le meilleur scénario pour maintenir la vie en surface pendant longtemps, et par conséquent, certains scientifiques pensent que la vie martienne passée sous la surface s'est peut-être améliorée.
Les scientifiques ont étudié les données d'un spectromètre gamma qui vole à bord du Mars Odyssey. Ils ont cartographié l'abondance des éléments radioactifs thorium et potassium dans la croûte martienne. À partir de la carte, ils ont réussi à trouver un troisième élément radioactif, l'uranium. La désintégration de ces trois éléments fournit un rayonnement qui conduit à la désintégration radiolytique de l'eau. Et comme ces éléments se désintègrent à un certain rythme, le modèle d'abondance peut être utilisé pour calculer la présence des éléments il y a 4 milliards d'années. L'équipe a donc eu l'idée d'une épidémie radioactive qui a activement poussé la radiolyse.
L'étape suivante consistait à estimer la quantité d'eau disponible pour ce rayonnement. Des preuves géologiques suggèrent que les roches poreuses de l'ancienne croûte martienne avaient beaucoup d'eau souterraine traversant les pores. Les scientifiques ont utilisé des mesures de la densité de la croûte martienne pour estimer approximativement le nombre de pores disponibles pour se remplir d'eau.
Enfin, l'équipe a utilisé des modèles géothermiques et climatiques pour déterminer où la vie ancienne aurait pu se trouver. Il n'aurait pas dû être si froid que toute l'eau ne gèle pas, mais pas très chaude non plus.
En combinant ces analyses, les scientifiques ont conclu que Mars avait probablement une zone souterraine mondiale potentiellement habitable de plusieurs kilomètres d'épaisseur. Dans cette zone, la production d'hydrogène par radiolyse a généré plus qu'assez d'énergie chimique pour soutenir la vie microbienne, d'après ce que nous savons sur Terre. Et cette zone a dû persister pendant des centaines de millions d'années.
Ces résultats ont persisté même lorsque les scientifiques ont simulé différents scénarios climatiques - certains plus chauds, d'autres plus froids. Fait remarquable, a déclaré Tarnas, la quantité d'hydrogène souterrain disponible comme source d'énergie augmente dans des scénarios climatiques extrêmement froids. Parce qu'une couche de glace plus épaisse au-dessus de la zone habitable sert de couverture qui empêche l'hydrogène de s'échapper du sous-sol.
«Les gens ont l'idée que le climat froid du début de Mars est mauvais pour la vie, mais comme nous pouvons le voir, il y a plus d'énergie chimique dans les climats froids pour la vie sous terre», dit Tarnas. "Nous pensons que cela pourrait changer les attitudes des gens envers le climat et la vie passée sur Terre."
Implications de la recherche
Tarnas et Mustard disent que ces découvertes aideront à comprendre où envoyer le prochain vaisseau spatial pour rechercher des signes de vie sur Mars.
«L'une des options d'exploration les plus intéressantes consiste à trouver des blocs de mégabrèche - des morceaux de roche qui ont été arrachés du sol par un impact de météorite», explique Tarnas. "Beaucoup d'entre eux venaient des profondeurs de la zone habitable, et maintenant ils sont, souvent intacts, en surface."
Mustard, qui a été fortement impliqué dans le processus de sélection du rover Mars 2020, dit que ce type de blocs de brèche est présent dans au moins deux endroits examinés par la NASA: Northeast Syrtis Major et Midway.
Ilya Khel
