Sur Mars, les volcans fabriquent des molécules organiques

Des météorites provenant de Mars contiennent une collection de molécules organiques. Une nouvelle étude montre que leur origine est volcanique. La recherche de traces de la vie ancienne sur la Planète rouge devra donc tenir compte de cette production qui n’a rien de biologique.

Depuis les années 1970, on en est sûr : certaines météorites trouvées sur Terre proviennent de notre voisine, la planète Mars. La plus récente est la météorite de Tissint, découverte en juillet 2011. La principale preuve vient des inclusions gazeuses dont les rapports isotopiques des différentes molécules sont les mêmes que ceux mesurés dans l’atmosphère martienne par les atterrisseurs qui se sont succédé à la surface, à commencer par les Viking.

Une caractéristique frappante est la présence de molécules organiques, c’est-à-dire à squelette de carbone, comme le sont les molécules de la vie terrestre. Ces messagères de la Planète rouge embarquent une bonne variété d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), comme le pyrène. Sur notre planète, l’origine de ces molécules est seulement biologique et elles sont présentes dans les sédiments en décomposition qui conduisent au pétrole. En soi, d’ailleurs, la présence de molécules organiques dans l’espace n’est pas une rareté. Dans la météorite de Murchison, les analyses ont détecté quelque 70 acides aminés, dont 8 font partie des 20 constituant les protéines de la vie terrestre, ainsi que des briques (purines et pyrimidines) de l’ADN et de l’ARN. Sans oublier qu'un précurseur de la glycine (un acide aminé) a même été repéré dans un nuage interstellaire.

Pour les météorites, les scientifiques s’intéressent d’abord à la possibilité d’une contamination. Cette hypothèse est souvent écartée mais la formation des molécules organiques martiennes n’en reste pas moins débattue. Faut-il imaginer une origine biologique ou bien la géologie martienne peut-elle en fabriquer ?

La seconde option est la bonne, affirment Andrew Steele et son équipe de la Carnegie Institution for Science, qui publient deux articles sur la question. Le premier donne les résultats d’une étude minéralogique de 11 météorites martiennes illustrant 4,2 milliards d’années d’histoire de la Planète rouge. Différentes méthodes ont été employées pour comprendre les relations entre les molécules organiques et les autres minéraux à l’intérieur de la roche. Les auteurs démontrent que les premières ne proviennent pas d’une contamination. Ils constatent ensuite que ces molécules organiques sont associées à des minéraux de type magmatique et en déduisent que c’est bien l’activité volcanique martienne qui a produit ces molécules carbonées. D’après Andrew Steel et ses collègues, il y a là un mécanisme chimique à découvrir et qui serait peut-être similaire à ce qui pouvait se passer dans la Terre primitive. Une équipe de l'institution Carnegie avait d'ailleurs déjà montré en 2007 une similitude entre les laves trouvées au Spitzberg et la célébrissime météorite ALH84001, trouvée en 1984 en Antarctique, dans la région des Allan Hills et dont une étude, en 1996, avait conclu qu’elle contenait, en inclusion, des restes de micro-organismes ressemblant à nos bactéries, avec des globules de carbonates. Toutes les études ultérieures avaient infirmé l’hypothèse biologique, pointant au contraire vers une origine minérale.

Le second article d’Andrew Steel et de son équipe porte de nouveau sur ALH84001 et s’ajoute à cette liste avec la mise en évidence de graphite sous forme de petites particules, de filaments ou de « nano-oignons ». Or, expliquent les auteurs, les modèles donnant une origine minérale aux carbonates imposent la présence de graphite.

Au total, les deux études réfutent la trace d’activité biologique sur Mars dans les données actuelles. Mais les auteurs ne concluent rien à ce sujet, expliquant que leurs résultats posent une nouvelle lumière sur la chimie organique sur la Planète rouge d’hier et d’aujourd’hui. Pour rechercher des indices de vie, il faudra, disent-ils, prendre en compte cette production de molécules carbonées par le volcanisme martien.