La météorite Allan Hills 84001, gracieuseté de la NASA/JSC/Stanford University. Crédit : avec l’aimable autorisation de la NASA/JSC/Stanford University.
Les matériaux organiques de la météorite martienne n’ont pas une origine biologique, ils ont été formés par des interactions géochimiques entre l’eau et la roche.
La recherche de la vie sur Mars peut nous renseigner sur les réactions qui ont conduit aux éléments constitutifs de la vie sur la Terre primitive.
Les molécules organiques trouvées dans une météorite qui s’est précipitée de Mars vers la Terre ont été synthétisées au cours d’interactions entre l’eau et les roches qui se sont produites sur la planète rouge il y a environ 4 milliards d’années, selon une nouvelle analyse dirigée par Andrew Steele de Carnegie et publiée par l’Institut national de la recherche scientifique. Science.
La météorite, appelée Allan Hills (ALH) 84001, a été découverte dans l’Antarctique en 1984 et est considérée comme l’un des plus anciens projectiles connus à atteindre la Terre depuis Mars.
“L’analyse de l’origine des minéraux de la météorite peut servir de fenêtre pour révéler à la fois les processus géochimiques survenus au début de l’histoire de la Terre et le potentiel d’habitabilité de Mars”, a expliqué Steele, qui a mené des recherches approfondies sur la matière organique dans les météorites martiennes et qui est membre des équipes scientifiques des rovers Persévérance et Curiosity.
Les molécules organiques contiennent du carbone et de l’hydrogène, et parfois de l’oxygène, de l’azote, du soufre et d’autres éléments. Les composés organiques sont généralement associés à la vie, bien qu’ils puissent également être créés par des processus non biologiques, ce que l’on appelle la chimie organique abiotique.
Photographie de la surface extérieure de la météorite martienne ALH84001. Le cube mesure 1 cm. Crédit : NASA
Pendant des années, les scientifiques ont débattu de l’histoire de l’origine du carbone organique trouvé dans la météorite Allan Hills 84001, avec des possibilités comprenant divers processus abiotiques liés à l’activité volcanique, des événements d’impact sur Mars, ou une exposition hydrologique, ainsi que potentiellement les restes d’anciennes formes de vie sur Mars ou la contamination de son atterrissage en catastrophe sur Terre.
L’équipe dirigée par Steele, qui comprenait également Larry Nittler, Jianhua Wang, Pamela Conrad, Suzy Vitale et Vincent Riggi de Carnegie, ainsi que des chercheurs du centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences et de l’université libre de Berlin, NASA Johnson Space Center, NASA Ames Research Center, et Rensselaer Polytechnic Institute, ont utilisé une variété de techniques sophistiquées de préparation et d’analyse des échantillons – y compris l’imagerie à l’échelle nanométrique, l’analyse isotopique et la spectroscopie – pour révéler l’origine des molécules organiques dans la météorite Allan Hills 84001.
Ils ont trouvé des preuves d’interactions eau-roche similaires à celles qui se produisent sur Terre. Les échantillons indiquent que les roches martiennes ont subi deux processus géochimiques importants. Le premier, appelé serpentinisation, se produit lorsque des roches ignées riches en fer ou en magnésium interagissent chimiquement avec de l’eau en circulation, modifiant leur minéralogie et produisant de l’hydrogène dans le processus. L’autre, appelée carbonisation, implique une interaction entre les roches et l’eau légèrement acide contenant du dioxyde de carbone dissous et aboutit à la formation de minéraux carbonatés.
Une mosaïque de Mars composée de 102 images de Viking Orbiter. Crédit : Image gracieuseté de NASA/JPL-Caltech
On ne sait pas si ces processus ont été induits par les conditions aqueuses environnantes de manière simultanée ou séquentielle, mais les preuves indiquent que les interactions entre l’eau et les roches ne se sont pas produites sur une période prolongée. Ce qui est évident, cependant, c’est que les réactions ont produit de la matière organique à partir de la réduction du dioxyde de carbone.
Ces caractéristiques minéralogiques sont rares dans les météorites martiennes, et bien que la carbonatation et la serpentinisation aient été mises en évidence dans les études orbitales de Mars et que la carbonatation ait été trouvée dans d’autres météorites martiennes moins anciennes, c’est la première fois que ces processus se produisent dans des échantillons de l’ancienne Mars. Des molécules organiques ont été détectées par Steele dans d’autres météorites martiennes et lors de son travail avec l’équipe SAM (Sample Analysis at Mars) sur le rover Curiosity, ce qui indique que la synthèse abiotique de molécules organiques a fait partie de la géochimie martienne pendant une grande partie de l’histoire de la planète.
“Ces types de réactions géologiques non biologiques sont responsables d’un pool de composés organiques carbonés à partir duquel la vie aurait pu évoluer et représentent un signal de fond qui doit être pris en compte lors de la recherche de preuves de vie passée sur Mars”, a conclu Steele. “De plus, si ces réactions se sont produites sur d’anciennesMars, ils ont dû se produire sur la Terre ancienne, et pourraient éventuellement expliquer les résultats de SaturneEncelade, la lune de Saturne. Pour ce type de synthèse organique, il suffit qu’une saumure contenant du dioxyde de carbone dissous percole à travers des roches ignées. La recherche de la vie sur Mars n’est pas seulement une tentative de réponse à la question “sommes-nous seuls ? Elle est également liée aux environnements de la Terre primitive et répond à la question “d’où venons-nous ?””.
Référence : ” Synthèse organique associée à la serpentinisation et à la carbonatation sur Mars précoce ” 13 janvier 2022, Science.
DOI : 10.1126/science.abg7905
Les échantillons de météorites de l’Antarctique américain ont été récupérés par le programme ANSMET (Antarctic Search for Meteorites), qui a été financé par la NSF et la NASA et caractérisé et conservé par le département des sciences minérales de la Smithsonian Institution et le bureau d’acquisition et de conservation des astromatériaux du Johnson Space Center de la NASA, respectivement.
Ce travail a été financé par la NASA, le Laboratoire Terre et Planètes de Carnegie, et le programme Helmholtz Recruiting Initiative.
