En raison de sa proximité et de ses nombreuses similitudes avec la Terre, la planète Mars a toujours suscité un intérêt particulier dans le domaine de l’astrobiologie. Malgré l’absence de preuves irréfutables, de nombreux chercheurs sont convaincus que lorsqu’il était plus jeune, il aurait pu supporter la vie, lorsque son atmosphère était plus dense qu’elle ne l’est aujourd’hui. Mais pourquoi la planète rouge est-elle devenue inhabitable ? Une nouvelle étude suggère que la vie s’est éteinte en raison d’une période de refroidissement rapide induite par des populations microbiennes productrices de méthane. Cette dernière aurait fini par consommer tout l’hydrogène et le CO2 de la planète, la rendant inhabitable en raison de l’épuisement des ressources et du froid.
Selon les scientifiques, Mars aurait eu une atmosphère beaucoup plus dense à ses débuts – il y a environ 4 milliards d’années. Riche en hydrogène et en dioxyde de carbone, cette atmosphère aurait permis de préserver l’eau liquide à la surface, comme le démontrent potentiellement de longues crêtes dans le sol de la planète (probablement d’anciennes rivières) et d’autres indices importants.
Étant plus éloigné du soleil que la Terre, il aurait déjà connu des températures fraîches au cœur, bien qu’assez chaudes pour garder l’eau liquide. ” Nous pensons que Mars était peut-être un peu plus froide que la Terre à l’époque, mais pas aussi froide qu’aujourd’hui, avec des températures moyennes très probablement supérieures au point de congélation de l’eau. », Explique Boris Sauterey, ancien boursier postdoctoral à l’Université de l’Arizona et co-auteur principal de la nouvelle étude. Selon ce dernier, dans son état primitif, la planète était une planète rocheuse à croûte poreuse et humide.
Son eau aurait été extrêmement salée, d’après les lectures spectroscopiques des roches à sa surface. Or, si l’eau avait pu rester liquide à des températures plus ou moins tempérées, des micro-organismes méthanogènes auraient pu y survivre. Ce type de population microbienne est surtout connu pour sa capacité à survivre dans des zones aux conditions extrêmes, vivant de l’énergie chimique produite par la transformation de l’hydrogène et du CO2 en méthane. Ces microbes existent sur Terre dans des évents hydrothermaux au fond des abysses, endurant des pressions écrasantes, des températures inférieures à zéro et une obscurité totale.
Parce que Mars abritait autrefois de grandes quantités d’hydrogène, les chercheurs de la nouvelle étude, parue dans astronomie naturelle, suggèrent que ces bactéries productrices de méthane auraient pu exister sur la planète alors qu’il ne faisait pas encore si froid. Ces fortes concentrations d’hydrogène et de CO2, deux puissants gaz à effet de serre, auraient permis à la planète de conserver suffisamment de chaleur pour garder l’eau liquide, tout en alimentant sa population microbienne.
De nombreuses hypothèses, comme la perte de son champ magnétique, ont été proposées pour expliquer pourquoi la planète est devenue inhabitable. Pour la première fois, une théorie suggère que cette perte d’habitabilité aurait pu être induite par la vie elle-même. ” D’après nos résultats, l’atmosphère de Mars aurait été complètement modifiée par l’activité biologique très rapidement, en quelques dizaines ou centaines de milliers d’années. explique Sauterey. ” En retirant l’hydrogène de l’atmosphère, les microbes auraient considérablement refroidi le climat de la planète. “, il ajoute.
Des micro-organismes auraient vécu à l’intérieur de la croûte.
Pour tester leur hypothèse, les chercheurs ont simulé en laboratoire les conditions dans lesquelles auraient pu vivre des bactéries méthanogènes sur Mars, reproduisant les températures en surface et dans la croûte, ainsi que les conditions atmosphériques. Ils ont alors introduit un microécosystème qui catalyse l’hydrogène et le CO2. La simulation de la croûte a également respecté le mélange de roches et d’eau salée de la planète.
« Notre objectif était de créer un modèle de la croûte martienne, de laisser les gaz de l’atmosphère se diffuser dans le sol et de voir si les méthanogènes pouvaient vivre avec cela. explique Régis Ferrière, professeur au département d’écologie et de biologie évolutive de l’université d’Arizona et également co-auteur de l’étude. Cette simulation nous a permis d’évaluer la possibilité que des microbes aient pu vivre à l’intérieur de la croûte, et comment cela aurait modifié la chimie du sol ainsi que celle de l’atmosphère.
Résultat : en présence d’hydrogène et de CO2, des microbes auraient très probablement pu vivre dans le sol martien. Et comme cette dernière était encore relativement froide en surface, des formes de vie microbiennes se seraient enfoncées (jusqu’à 100 mètres de profondeur) sous la surface pour survivre.
Les chercheurs ont également découvert que si ces formes de vie méthanogènes avaient pu prospérer, elles auraient libéré tellement de méthane dans l’atmosphère martienne que cela aurait provoqué un refroidissement global de la planète. Alors les microbes auraient été forcés de descendre de plus en plus bas, jusqu’à ce qu’ils disparaissent. De plus, l’atmosphère martienne serait devenue de plus en plus mince jusqu’à ce qu’elle ne puisse plus leur fournir suffisamment de gaz à assimiler.
Cependant, il est encore très difficile de dire combien de temps Mars aurait pu rester habitable. D’autres sites martiens inexplorés pourraient un jour révéler des traces de ces formes de vie, dont Hellas Planitia, une vaste plaine creusée par une grosse comète ou l’impact d’un astéroïde alors que la planète en était encore à ses débuts.
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