Martian Soil Is Deadly. And That's Why It Might Support Life.

Le tardigrade, un animal microscopique capable de survivre à des conditions extrêmes telles que la dessiccation, la chaleur glaciale, les radiations et le vide spatial, pourrait potentiellement survivre à l'impact d'un astéroïde et même voyager jusqu'à Mars. Une étude récente suggère que le tardigrade peut supporter la plupart des conditions hostiles de la surface martienne, bien qu'il ralentisse son développement en présence de produits chimiques toxiques abondants sur Mars. Cela soulève la question de savoir si d'autres formes de vie pourraient exister sur la planète rouge. Avant d'aborder cette question, quelques annonces rapides. Pour soutenir la chaîne, il est encouragé d'aimer et de commenter les vidéos, et de s'abonner pour les nouveaux spectateurs. Un nouveau tapis de bureau et de jeu inspiré des trous noirs, ainsi que des sweats à capuche, t-shirts et mugs sur le thème de l'espace, sont disponibles dans la boutique de produits dérivés. La recherche de vie extraterrestre est une priorité majeure de l'exploration spatiale, et Mars, qui ressemblait autrefois beaucoup à la Terre avec une atmosphère et de l'eau liquide, a été un point focal. Les premières expériences, comme celles du Viking Landers, avaient suggéré la présence de sous-produits métaboliques dans le sol martien, mais la NASA a ensuite attribué cela à la chimie abiotique. Avec la compréhension croissante de l'inhospitalité de la surface martienne, les espoirs ont été révisés, se concentrant davantage sur la recherche de signes de vie passée. L'année dernière, le rover Perseverance a découvert des signes prometteurs dans le cratère Jezero, avec une composition minérale et une organisation ressemblant fortement aux sous-produits métaboliques de certains microbes terrestres. Bien que non concluante, cette signature biologique est très encourageante. L'idée de trouver des descendants de cette vie passée, qui pourraient encore exister sur Mars, est une perspective excitante. Mais où pourraient-ils se cacher ? Pour comprendre les habitats potentiels, il est essentiel de comprendre pourquoi Mars est passée d'une oasis à un environnement inhospitalier. Des preuves, comme des minéraux formés dans l'eau et d'anciens lits de rivières, indiquent une abondance d'eau liquide et une atmosphère plus dense par le passé. Mars possédait probablement aussi un champ magnétique, alimenté par une dynamo interne, mais étant plus petite que la Terre, elle a dissipé sa chaleur plus rapidement. Le noyau s'est solidifié, le champ magnétique a disparu, et l'atmosphère a été arrachée par le vent solaire. Les températures ont chuté et l'eau s'est retrouvée piégée dans la surface, formant les calottes glaciaires martiennes. La surface actuelle de Mars est aride, avec une atmosphère ténue qui l'expose à un rayonnement ultraviolet intense et aux rayons cosmiques. De plus, la surface est recouverte de régolithe, une matière accumulée par des milliards d'années d'impacts de météorites. Sans activité tectonique pour recycler cette matière, le régolithe est transformé photochimiquement en divers sels de chlore et de soufre, tels que les perchlorates. Ces composés sont extrêmement oxydants et toxiques pour les organismes. En somme, la surface de Mars est très inhospitalière. Pour trouver de la vie sur Mars, il faut des endroits qui combinent trois conditions essentielles : de l'eau liquide, une protection contre les éléments nocifs (rayons UV, rayons cosmiques, produits chimiques toxiques, variations de température extrêmes) et une source d'énergie. La solution la plus simple pour la protection est d'aller sous la surface. Tous les habitats potentiels seraient souterrains ou submartiens. Quelques centimètres sous la surface martienne suffisent à réduire considérablement le rayonnement ultraviolet, et quelques dizaines de centimètres protègent contre les variations de température. Cependant, à ces profondeurs, la température reste en dessous du point de congélation de l'eau, et les sels martiens toxiques sont toujours abondants. Curieusement, ces sels pourraient résoudre le problème du gel. Les perchlorates sont hygroscopiques, absorbant la vapeur d'eau de l'atmosphère, et agissent comme de puissants antigels, permettant à l'eau de rester liquide jusqu'à -70 °C. Dans des conditions appropriées, ces sels peuvent former de fines pellicules de saumure dans le régolithe. Ces formations se produiraient la nuit et s'évaporeraient le jour, suggérant l'existence de formes de vie primitives qui entreraient en stase ou se déshydrateraient pendant la journée pour éviter les radiations UV intenses, puis activeraient leur métabolisme la nuit en utilisant les gradients chimiques du sol martien. De tels organismes sont plausibles, car la Terre abrite des microbes halophiles qui utilisent même les perchlorates dans leur cycle métabolique. Le soleil servirait de source d'énergie ultime, les perchlorates étant consommés la nuit et reconstitués par les UV le jour. Des études en laboratoire simulant les conditions martiennes ont montré que les tardigrades et les bactéries/champignons halophiles supportent bien ces conditions, mais souffrent grandement en présence de perchlorates. Bien que les perchlorates soient essentiels pour former des saumures et abaisser le point de congélation, ils sont mortels. Cependant, la vie est ingénieuse. Des microbes terrestres peuvent utiliser les perchlorates, et des études sur E. coli ont montré l'activation de voies de réparation de l'ADN et d'atténuation du stress face à des concentrations croissantes de perchlorate. Sur Mars, où les perchlorates se sont accumulés lentement sur des milliards d'années, il est plausible que des micro-espèces aient évolué pour y résister ou même les utiliser. La vie pourrait donc exister à faible profondeur, même si son existence est marginale. La recherche de cette vie est déjà en cours. Le rover Rosalind Franklin, prévu pour un lancement en 2028, est équipé d'une foreuse de 2 mètres pour atteindre des profondeurs où la protection contre les rayons cosmiques est suffisante. Bien que sa mission principale soit la recherche de vie passée, il pourrait détecter des biomarqueurs. Le rover Perseverance pourrait également avoir prélevé des échantillons susceptibles d'abriter de la vie à des profondeurs moindres, qui, si ramenés sur Terre, pourraient révéler des biosignatures subtiles. Des habitats potentiellement plus hospitaliers incluent les vastes couches de glace souterraine de Mars, particulièrement aux hautes latitudes. La glace offre une excellente protection contre les rayons UV et cosmiques, et sa stabilité thermique protège les couches sous-jacentes des fluctuations de température. Bien que l'eau solide ne soit pas de l'eau liquide, une étude de la NASA de 2024 a suggéré que de l'eau de fonte pourrait occasionnellement se former sous la glace du sol, chauffée par l'énergie géothermique et la lumière solaire filtrée. La pression de la couche de glace et une concentration de sel pourraient également favoriser cette phase liquide. La glace suggère aussi la radiolyse, où le rayonnement ionisant interagit avec la glace pour produire de l'hydrogène et des oxydants, une source d'énergie chimique pour certains microbes terrestres. Le projet Mars Life Explorer, s'il est approuvé, viserait à développer un atterrisseur avec une foreuse de 2 mètres pour étudier ces glaces souterraines. Les tunnels de lave martiens représentent un autre habitat potentiel. Des puits de lumière visibles depuis l'orbite révèlent des vides souterrains probablement liés à d'anciens tunnels de lave. Ces cavernes naturelles offriraient une excellente protection contre les radiations et une grande stabilité thermique. La question est de savoir s'il y a de l'eau. L'exploration de ces tunnels nécessiterait un équipement de creusement plus lourd ou même une présence humaine. Près de la surface martienne, l'eau est probablement éphémère et l'énergie limitée, ce qui suggère des écosystèmes clairsemés, capables de rester dormants et de métaboliser très lentement. En allant plus profondément, l'habitabilité s'améliore. À quelques mètres, la protection est totale. Plus profondément, la température augmente en raison de la désintégration radioactive. À environ 6 km de profondeur, l'eau pourrait être liquide. Des travaux récents de 2024, basés sur des données sismiques de l'atterrisseur InSight, postulent l'existence de gigantesques aquifères dans la croûte intermédiaire martienne, à des profondeurs de 10 à 20 km. Si cela est confirmé, il s'agirait potentiellement de la plus grande région habitable de Mars. Ces aquifères, s'ils sont constitués de roche fracturée saturée d'eau, permettraient la circulation de l'eau et le maintien de gradients chimiques pour l'énergie, de nutriments et l'exportation des déchets, des conditions propices à des écosystèmes similaires à ceux trouvés dans les aquifères profonds sur Terre. Le principal défi est de tester cette idée, car le forage à plusieurs kilomètres sous la surface de Mars est extrêmement difficile et pourrait nécessiter une présence humaine. En fin de compte, il est incertain s'il y a ou a jamais eu de vie sur Mars. Cependant, les implications d'une telle découverte sont immenses. Si la vie sur Terre a été engendrée par des passagers clandestins venus de Mars, ou vice versa, seule la découverte de vie martienne avec son ADN intact pourrait le confirmer. Si la vie martienne s'est formée indépendamment, cela suggérerait que la vie se forme facilement et fréquemment, augmentant les chances de découvrir d'autres formes de vie dans l'espace interstellaire. The Economist, qui soutient PBS, offre une couverture complète de l'actualité mondiale, rendant les sujets complexes accessibles. Un abonnement numérique inclut l'accès à l'article quotidien, à l'édition numérique hebdomadaire, à des podcasts et newsletters exclusifs, et à la série vidéo hebdomadaire "Insider". Les spectateurs de PBS Spacetime peuvent bénéficier d'une réduction spéciale de 35 % sur The Economist.