Crédit d'image: NASA / JPL
Lors du briefing de la mission de la NASA mardi sur les progrès du rover à Meridiani Planum, l'investigateur principal de Mars Exploration Rover (MER), Steve Squyres a présenté non seulement de nouvelles preuves surprenantes de l'eau, mais une autre nouvelle pièce au plus grand puzzle astrobiologique: l'eau et le soufre. "Avec cette quantité de sulfate [jusqu'à quarante pour cent de sels de soufre à certains endroits près du site d'atterrissage d'Opportunity], vous devez en quelque sorte avoir de l'eau impliquée."
Mais selon les scientifiques de la mission, l'eau n'est que la première pièce du puzzle de toute future image biologique de la planète rouge. Ce sentiment a été souligné en considérant seulement quelques pièces du puzzle qui manquaient encore. Le temps par exemple est un élément à considérer. «Nous savons que les éléments biogéniques majeurs et mineurs essentiels existent sur Mars», a écrit Rocco Mancinelli, un scientifique de l'Institut SETI. temps. L'histoire de l'eau réside dans la minéralogie des roches. »
Habitabilité et énergie
Mais maintenant que certaines parties locales de Mars montrent une promesse minéralogique d'une telle eau au moins temporairement «trempée» dans leur dossier géologique, quels autres ingrédients clés pourraient être nécessaires ensuite, en particulier pour avoir soutenu un argument convaincant pour l'habitabilité ancienne? La question difficile demande une comparaison avec ce que les microbiologistes savent de la vie sur Terre, il faut donc commencer par une expérience plus simple: comment un microbe de la Terre robuste survivrait-il aujourd'hui sur Mars?
Pas particulièrement bien, selon la plupart des microbiologistes. Les problèmes complexes des basses températures, des basses pressions et de la rareté de l’énergie sont multiples sur Mars aujourd’hui, même lorsque «aujourd’hui» est censé inclure les dernières dizaines de millions d’années de l’histoire météorologique de Mars.
Par rapport à la température moyenne de la Terre de 15 C (59 F), Mars dans le monde a une température moyenne de -53 C (-63,4 F). Bien que les températures transitoires augmentent parfois au-dessus du point de congélation de l'eau dans les régions équatoriales autour des deux sites de débarquement, la plupart des scénarios biologiques ont besoin d'un coup de pouce de chaleur de base. Un cas habitable pour la planète rouge pose généralement un Mars perdu depuis longtemps - un qui était à la fois plus humide et plus chaud que ce qui pourrait sembler hostile même aux formes de vie les plus dures connues aujourd'hui.
La prochaine génération de meilleurs microbes, Desulfotomaculum
Mais une fois qu'une source d'eau est identifiée, le problème immédiat le plus important sur Mars est peut-être l'atmosphère très mince et irrespirable, qui ne représente qu'un pour cent de la pression au niveau de la mer. S'il était exposé à la surface, un microbe sur Mars aujourd'hui dessécherait et gèlerait rapidement. Autrement dit, à moins qu'il ne puisse retirer une sorte d'hibernation une fois que l'environnement est devenu extrême à sa biologie préférée. Un candidat microbien prometteur doit développer des moyens de sporuler, car cela s'avérerait un grand avantage d'hiberner pendant de longues périodes chaque fois que le temps martien devenait inhospitalier.
Les scientifiques intrigués par les preuves de l’eau anciennes - et jusqu’à présent locales - découvertes près du site Opportunity ont posé la question spéculative: les bactéries sporulantes et sulfato-réductrices offriraient-elles un nouvel organisme modèle pour la prochaine génération de chasseurs de microbes de Mars?
Selon un vétéran Viking et membre de l'équipe scientifique MER, Benton Clark, un de ces candidats a été l'un des principaux candidats pour avoir résisté aux conditions martiennes difficiles qui pourraient autrement fatals stresser un microbe. Clark, de Lockheed Martin à Denver, a déclaré: "J'ai toujours eu un organisme préféré, Desulfotomaculum, qui est un organisme qui peut vivre du sulfate, comme nous le trouvons dans ces roches."
Depuis 1965, lorsque le spore-formateur a été découvert et classé pour la première fois, sa biologie a offert certains des meilleurs extrêmes pour la survie microbienne. Vivre sans lumière du soleil tout en formant des spores lorsque le temps devient froid ou sec pourrait faire de cet organisme robuste un modèle à considérer par les futurs scientifiques planétaires.
Indépendance de l'énergie solaire primitive
Librement, le nom Desulfotomaculum signifie une «saucisse» qui réduit les composés soufrés. C'est un organisme en forme de tige; le latin, -tomaculum, signifie «saucisse». Le desulfotomaculum est un anaérobie, ce qui signifie qu'il ne nécessite pas d'oxygène. Terrestre, il se trouve dans le sol, l'eau et les régions géothermiques, ainsi que dans les intestins des insectes et du rumen animal. Son cycle de vie dépend de la réduction des composés soufrés comme le sulfate de magnésium (ou les sels d'Epsom) en sulfure d'hydrogène.
Les microbes métabolisant le soufre utilisent une forme très primitive de génération d'énergie: leur action chimique est aussi importante que leur habitat immédiat. D'après ce que nous savons des conditions sur la Terre primitive, il faisait probablement chaud et il y avait beaucoup d'ultraviolets (UV). C'était une atmosphère réductrice, donc des choses comme le sulfure d'hydrogène comme source d'énergie inorganique sont probablement ce qui était disponible. Sur Terre, certaines espèces de Desulfotomaculum poussent de manière optimale à 30-37 C mais peuvent croître à d'autres températures selon laquelle des près de 20 espèces de Desulfotomaculum est cultivée.
Sur la planète glaciale et sèche si loin du Soleil, tout ce qui se métabolise avec succès bénéficierait également de nouvelles voies autres que la photosynthèse pour produire de l'énergie. Étonnamment, alors que certains types de dangers liés aux rayonnements sur Mars peuvent être dangereux, le manque de rayons UV eux-mêmes est un problème immédiat. Quel type et intensité de lumière solaire pourraient être les plus utiles à la vie commune verte ou riche en chlorophylle sur Terre? Ou quand un microbe pourrait-il prospérer uniquement avec une ombre utile provenant de la couverture du sol ou un surplomb rocheux sombre. Se passer de la lumière directe du soleil pourrait être une norme martienne.
«[Desulfotomaculum] a besoin d'hydrogène pour aller avec cela, mais [le soufre] est sa source d'énergie. Il peut fonctionner indépendamment du soleil », a déclaré Clark. «La raison pour laquelle j'aime ce dernier organisme est qu'il peut également former des spores, donc il peut hiberner pendant ces périodes intermédiaires sur Mars entre les périodes plus chaudes et les différences d'obliquité [solaire] que nous connaissons.»
"Donc, en plus des preuves physiques des fossiles", a déclaré Clark, "vous pouvez avoir des preuves chimiques. Il s'avère que le soufre est l'un de ces traceurs qui fonctionnent assez bien dans le fractionnement isotopique. Lorsque les organismes vivants traitent le soufre, ils ont tendance à fractionner les isotopes différemment des méthodes géologiques ou minéralogiques… Il existe donc des organismes et des moyens isotopiques pour le rechercher. Pour faire l'analyse isotopique, vous allez probablement avoir les échantillons de retour sur Terre. "
Préserver la vie
Le géologue du MIT, John Grotzinger, a abordé la question difficile de savoir comment un futur planificateur de mission pourrait commencer à formuler une stratégie biologique globale. Après avoir atterri avec succès près de ce type d'affleurement sur le site Opportunity, une future mission sur Mars peut-elle rechercher des preuves de vie fossile? «La réponse à cette question est très simple. Sur Terre, qui est la seule expérience que nous ayons, trouver des fossiles préservés dans des roches anciennes est très rare. Vous devez faire tout ce que vous pouvez pour optimiser la situation afin de les préserver. »
Dès le début de la mission Opportunity, Andrew Knoll, paléontologue de Harvard et membre de l'équipe scientifique MER, a déclaré à Astrobiology Magazine que: «La vraie question que l'on veut garder à l'esprit en pensant à Meridiani est: que la biologie est réellement préservée dans des roches stables sur le plan diagénique? ..Si l'eau est présente sur la surface martienne pendant 100 ans tous les 10 millions d'années, ce n'est pas très intéressant pour la biologie. S'il est présent depuis 10 millions d'années, c'est très intéressant. "
"Vous vous souciez d'abord de la conservation", a souligné Grotzinger. «Vous ciblez votre stratégie pour optimiser la conservation. S'il y avait quelque chose, ces [conditions peuvent être] idéales pour les capsules temporelles… mais c'est quelque chose d'un défi. … Nous voulons inciter à la prudence dans l'interprétation de ces résultats à ce stade. »
"Restez à l'écoute", a conclu Squyres.
Source d'origine: NASA / Astrobiology Magazine
