La terraformation de Mars
Publié par Publication le 01/08/2004 à 19:35
Nous avons vu précédemment qu'il existait de l'eau à l'état liquide sur Mars, et qui dit eau dit possibilité de vie. La théorie actuelle sur la naissance de la vie sur Terre étant basée sur un ensemencement par des météorites, il y a autant de chance que Mars ait été ensemencé à la même époque. Mais il ne suffit pas que les conditions soit réunies pour qu'il y ait forcément apparition de vie (La vie est le nom donné :). Il nous faut donc chercher des preuves. Pour cela nous pouvons étudier les météorites martiennes ou bien nous rendre sur place faire des tests, ce qui présente un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) important de difficultés.

Généralité sur les météorites martiennes

On compte de nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent...) 26 météorites martiennes découvertes par l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est...). La plupart ont été découvertes en antarctique (L'Antarctique (prononcé [ɑ̃.taʁk.tik] Écouter) est le continent le plus méridional de la Terre. Situé au pôle Sud, il est entouré...). Mais on peut se demander comment un morceau de Mars a bien pu arriver sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...).



Ce schéma montre qu'un astéroïde (Un astéroïde est un objet céleste dont les dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres et qui, à la différence d’une comète,...) de quelques dizaines de mètres arrivant à plus de 10km.s-1 a suffisamment d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) pour accélérer des fragments de Mars au delà de la vitesse de libération (La vitesse de libération (aussi appelée vitesse d'évasion, vitesse parabolique, vitesse de fuite, ou vitesse d'échappement, en anglais escape velocity) d'une planète est la vitesse qui, si elle est impartie à un...), qui est de 5,2km.s-1. Et un faible pourcentage (Un pourcentage est une façon d'exprimer une proportion ou une fraction dans un ensemble. Une expression comme « 45 % » (lue « 45 pour cent ») est en réalité la sténographie pour...) de ces fragments peut retomber sur la Terre généralement après un voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et...) d'environ 10 millions d'années. Les chercheurs ont choisi de désigner les météorites martiennes par SNC (pour Shergottite Nakhlite Chassignite, du nom des lieux de découverte des trois premières météorites martiennes).

Pour dater ces météorites on utilise les couples uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que l'argent,...) 238 / plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du latin plumbum.) 206 (238U / 206Pb, t1/2: 4,5 milliards d'années), potassium (Le potassium est un élément chimique, de symbole K (latin : kalium, de l’arabe :...) 40 / argon 40 (40K / 40Ar, temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour perdre la moitié de son activité pharmacologique, physiologique ou...) de 1,26 milliards d'années) ou encore rubidium 87/ strontium 87 (87Ru / 87Sr, temps de demi-vie de 48,8 milliards d'années). Les chercheurs démontrent que ces météorites proviennent de Mars car elles possèdent la même proportion des différents isotopes de l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) et qu'ils ont majoritairement été formés récemment, et que certains possèdent une structure minéralogique qui suggère une appartenance à des basaltes hydratés. Donc ils ont été formé sur un corps présentant encore une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) volcanique il y a seulement quelques centaines de millions d'années. Les météorites semblent ainsi provenir de Mars car les autres planètes telluriques du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre...) ont des caractéristiques impliquant qu'aucun fragment ne peut arriver sur la Terre.

Des indices en faveur d'une vie sur Mars

Les indices en faveur de l'existence d'une éventuelle vie martienne sont au nombre de cinq. Pris séparément, ce ne sont pas des preuves d'une activité biologique. Mais mis ensembles, l'hypothèse que Mars ait connu la vie est renforcée. pour expliquer les différentes structures observées on peut penser à des phénomènes géochimiques complexes qui n'ont rien à voir avec la vie, mais qui nécessitent des conditions qui ne peuvent être réalisées ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...).

Les nanofossiles



L'équipe de David Mc Kay a observé dans la météorite (Une météorite est un corps matériel provenant de l’espace extra-atmosphérique de taille comparativement petite qui atteint la surface de la...) ALH84001 (ALH84001 est le nom donné à un fragment de météorite probablement d'origine martienne.) des structures longiformes de 20 à 100 nanomètres de long. Ces structures ressemblent à des bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries...) terrestres, mais en 100 fois plus petit. Pour certains ce ne sont que de vulgaires cristaux qui ressembleraient étrangement à des micro-organismes. Ou encore ils auraient pu être causés par l'application de la fine pellicule d'or qui sert à l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête...) au microscope électronique. Mais ces impuretés ne pourraient avoir cette allure et elles seraient beaucoup plus nombreuses. La question est donc de savoir si de tels micro-organismes peuvent exister. Or des recherches récentes ont montré que de telles nanobactéries existaient sur terre par exemple près des sources thermales.

Les globules de carbonates



les structures observées semblent être des globules de carbonates d'origine biologique. Leur âge par datation argon est antérieur à la formation de la roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du sous-sol est formé par un assemblage de minéraux,...) (-3.6 milliards d'années). A cette époque Mars était chaude et humide avec une atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) et une eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) saturée en CO2, et de l'eau a pu s'infiltrer et déposer des carbonates qui se sont apparemment fossilisés. Il est possible que des organismes aient participé au dépôt de ceux-ci. En effet ces carbonates présentent une structure complexe (au centre, du calcium et du manganèse, puis des anneaux concentriques de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme pure ou...), de magnésium et de soufre) qui pourraient être le résultat de réactions d'oxydoréduction d'origine biologique. Les conditions de formation, et spécialement pour la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de...), sont très importantes car certains se sont formés à très haute température (600°C) par réaction chimique. Or de telles températures sont bien évidemment incompatibles avec la vie. Une étude complexe des proportions des couples 18O/16O a permis de conclure une température de formation inférieure à 100°C, ce qui est compatible avec la vie. Mais il ne faut pas exclure une contamination dans les glaces de l'antarctique où la météorite a séjourné près de 13000 ans.

La magnétite



ALH84001 contient de nombreuses variétés de cristaux de magnétite (un oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) de fer de formule Fe3O4). Mais parmi eux, certains sont bien particuliers et rappellent ceux synthétisés par des bactéries terrestres vivant en anaérobiose (c'est à dire en absence d'oxygène). Ces cristaux sont structurellement parfaits et ont cristallisé dans le système cubique. Il semble qu'ils soient identiques en taille, en forme et en composition, à ceux produits par des micro-organismes terrestres. Apparemment, aucun processus non biologique ne serait capable de produire des cristaux de cette forme. Enfin, ces grains de magnétite sont vraiment incorporés dans la roche et ne peuvent donc provenir d'une contamination.

Mais d'autres cristaux présentent des structures cristallines qui ne peuvent se former qu'à des températures supérieures à 500°C, à partir de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend...) chauds. Des cristaux de ce type (allongés) peuvent se former au niveau des fumerolles (fissures dans les zones volcaniques qui laissent s'échapper du gaz). Dans ces conditions, les carbonates n'auraient pas une origine biologique mais géochimique.

Il semblerait que certaines bactéries terrestres puissent produire des cristaux allongés, et non pas uniquement cubiques donc il est possible que ces magnétites aient été formées par des organismes vivants.

Le magnétisme

Lors de la formation d'une roche certains minéraux peuvent prendre une orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la boussole) ;) particulière sous l'influence d'un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction,...). ALH84001 contient ce magnétisme conservé par des sulfures, Or ils perdent cette orientation si la température dépasse 325°C. Cela indique que la roche n'a pas subit ce genre de températures et ainsi que les autres éléments n'ont pas pu se former à une température supérieure. De plus pour que ces minéraux acquièrent cette orientation il faut que Mars ait possédé un fort magnétisme, ce qui implique une protection des rayons cosmiques et des vents solaires nocifs à la vie.

Les PAHs

Enfin les Chercheurs ont détecté des composés organiques complexes ou PAH (pour hydrocarbures aromatiques polycycliques). Ceux-ci sont concentrés autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis,...) des grains de carbonates.

Les PAH proviennent généralement de la désintégration des tissus vivants. Ceux d'ALH84001 semblent provenir de la fossilisation d'anciennes formes de vie martienne. Les PAH de ces météorites se distinguent de ceux que l'on trouve habituellement dans d'autres météorites ou de la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) de l'Antarctique car ils sont de grande taille. De plus, la localisation de ces molécules semble montrer qu'elles ne proviennent pas d'une contamination terrestre, car plus on s'enfonce dans la roche plus la concentration des PAH est importante alors que dans le cas d'une contamination, on observerait l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1,...). Mais encore une fois cette présence n'implique pas nécessairement la vie. Il peuvent se former à partir d'autres composés organiques (à très haute température et sur une très longue période) ou bien provenir de météorites qui se seraient abattues sur Mars.

La météorite ALH84001 et son cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées. Les cubes figurent parmi les solides les plus remarquables de l'espace. C'est un des cinq solides de Platon, le seul ayant exactement 6 faces, 12...) témoin de 1cm de coté:

Une contamination terrestre ?

Deux équipes de chercheurs ont annoncé que la météorite avait été contaminée par des molécules organiques terrestres. La première a montré que les acides aminées présents dans la météorite avaient une origine terrestre. Leur étude est basée sur la forme de ces acides aminées ainsi que sur le rapport 2D/1H. La seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité...) a recherché l'origine du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) et ils ont conclu, en analysant la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de...) de 13C, que celui présent dans les carbonates était clairement d'origine extraterrestre.

Que dire ?

Que l'astéroïde ait été contaminée ne remet pas en cause que la Nasa (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est...) ait découvert des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet...) d'une vie antérieure à la chute de ce météorite. La vie aurait donc existé sur mars il y a 3,6 milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent...) d'années sous la forme de micro-organismes. Mais devant une telle affirmations la prudence reste de rigueur car rien ne prouve avec certitude absolue (L'absolue est un extrait obtenu à partir d’une concrète ou d’un résinoïde par extraction à l’éthanol à...) que cette pierre provient bien de Mars (comme toutes les autres météorites SNC d'ailleurs). Et les composés observés pourraient avoir une origine chimique ou géochimique plutôt que biologique (les atterrisseurs des sondes Viking ont permis de mettre en évidence la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) "exotique" du sol martien (Martien est un nom générique qui désigne plusieurs types de créatures imaginaires censées vivre sur mars. Selon la version la plus répandue, les martiens, également...) que nous allons évoquer plus loin). Cette météorite ne règle donc pas définitivement la question de l'existence d'une vie martienne. Elle ne fait que relancer le débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des avis, idées, réflexions ou opinions divergentes pour le sujet considéré. Un débat...).
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