La vie aurait pu s’effacer tôt Mars. Ce n’est pas aussi absurde que cela puisse paraître; c’est un peu ce qui s’est passé sur Terre.
Mais la vie sur Terre a évolué et persisté, alors que sur Mars, ce n’était pas le cas.
Les preuves montrent que Mars était autrefois chaude et humide et avait une atmosphère. Dans l’ancien Période noachienne, il y a entre 3,7 milliards et 4,1 milliards d’années, Mars avait aussi de l’eau de surface. Si cela est correct, Mars était peut-être habitable (bien que cela ne signifie pas nécessairement qu’elle était habitée.)
Une nouvelle étude montre que le début de Mars a peut-être été hospitalier pour un type d’organisme qui prospère dans des environnements extrêmes ici sur Terre. Méthanogènes vivent dans des endroits comme les évents hydrothermaux au fond de l’océan, où ils convertissent l’énergie chimique de leur environnement et libèrent du méthane comme déchet. L’étude montre que les méthanogènes pourraient avoir prospéré sous terre sur Mars.
L’étude est “Habitabilité de Mars précoce et refroidissement global par les méthanogènes à base de H2.” Il est publié dans Astronomie naturelle, et les auteurs principaux sont Régis Ferrière et Boris Sauterey. Ferrière est professeur au département d’écologie et de biologie évolutive de l’Université de l’Arizona, et Sauterey est un ancien boursier postdoctoral du groupe de Ferrière qui est maintenant à la Sorbonne.
“Notre étude montre que sous terre, le début de Mars aurait très probablement été habitable pour les microbes méthanogènes”, a déclaré Ferrière. dit dans un communiqué. Cependant, les auteurs sont clairs sur le fait qu’ils ne disent pas que la vie existait définitivement sur la planète.
L’article indique que les microbes auraient prospéré dans la roche poreuse et saumâtre qui les abritait des rayons UV et des rayons cosmiques. Le milieu souterrain aurait également fourni une atmosphère diffuse et une température modérée permettant aux méthanogènes de persister.
Les chercheurs se sont concentrés sur les méthanogènes hydrogénotrophes, qui absorbent H2 et Cie2 et produire du méthane comme déchet. Ce type de méthanogenèse a été l’un des premiers métabolismes à évoluer sur Terre. Cependant, sa “… viabilité au début de Mars n’a jamais été évaluée quantitativement”, selon l’article dit.
Jusqu’ici.
Il y a une différence critique entre l’ancienne Mars et la Terre concernant cette recherche. Sur Terre, la plupart de l’hydrogène est lié aux molécules d’eau, et très peu est seul. Mais sur Mars, il était abondant dans l’atmosphère de la planète.
Cet hydrogène aurait pu être l’approvisionnement énergétique dont les premiers méthanogènes avaient besoin pour prospérer. Ce même hydrogène aurait aidé à piéger la chaleur dans l’atmosphère de Mars, gardant la planète habitable.
“Nous pensons que Mars était peut-être un peu plus froide que la Terre à l’époque, mais pas aussi froide qu’elle l’est maintenant, avec des températures moyennes oscillant très probablement au-dessus du point de congélation de l’eau”, a déclaré Ferrière. a dit.
“Alors que Mars actuel a été décrit comme un glaçon recouvert de poussière, nous imaginons Mars primitif comme une planète rocheuse avec une croûte poreuse, trempée dans de l’eau liquide qui a probablement formé des lacs et des rivières, peut-être même des mers ou des océans.”
Sur Terre, l’eau est soit de l’eau salée, soit de l’eau douce. Mais sur Mars, cette distinction n’était peut-être pas nécessaire. Au lieu de cela, toute l’eau était saumâtre, selon les mesures spectroscopiques des roches de surface martiennes.
L’équipe de recherche a utilisé des modèles du climat, de la croûte et de l’atmosphère de Mars pour évaluer les méthanogènes sur l’ancienne Mars. Ils ont également utilisé un modèle de communauté écologique de microbes semblables à la Terre qui métabolisent l’hydrogène et le carbone.
En travaillant avec ces modèles d’écosystèmes, les chercheurs ont pu prédire si les populations méthanogènes étaient capables de survivre. Mais ils sont allés plus loin ; ils ont pu prédire l’effet de ces populations sur leur environnement.
“Une fois que nous avons produit notre modèle, nous l’avons mis en œuvre dans la croûte martienne – au sens figuré”, a dit le premier auteur du journal, Boris Sauterey.
« Cela nous a permis d’évaluer la plausibilité d’une biosphère souterraine martienne. Et si une telle biosphère existait, comment elle aurait modifié la chimie de la croûte martienne, et comment ces processus dans la croûte auraient affecté la composition chimique de l’atmosphère. .”
“Notre objectif était de faire un modèle de la croûte martienne avec son mélange de roche et d’eau salée, de laisser les gaz de l’atmosphère se diffuser dans le sol et de voir si les méthanogènes pouvaient vivre avec ça”, a-t-il ajouté. a dit Ferrière. “Et la réponse est, d’une manière générale, oui, ces microbes auraient pu gagner leur vie dans la croûte terrestre.”
La question est devenue, à quelle profondeur devriez-vous aller pour le trouver? C’est une question d’équilibre, selon les chercheurs.
Alors que l’atmosphère contenait de l’hydrogène et du carbone en abondance que les organismes auraient pu utiliser pour produire de l’énergie, la surface de Mars était encore froide. Pas gelé comme aujourd’hui, mais beaucoup plus froid que la Terre moderne.
Les micro-organismes auraient bénéficié des températures plus chaudes du sous-sol, mais plus vous allez profondément, moins il y a d’hydrogène et de carbone disponibles.
“Le problème est que même au début de Mars, il faisait encore très froid à la surface, donc les microbes auraient dû pénétrer plus profondément dans la croûte pour trouver des températures habitables”, a déclaré Sauterey. a dit.
“La question est de savoir jusqu’où la biologie doit-elle aller pour trouver le bon compromis entre la température et la disponibilité des molécules de l’atmosphère dont elles ont besoin pour se développer ? Nous avons constaté que les communautés microbiennes de nos modèles auraient été plus heureuses dans les quelques centaines d’années supérieures. mètres.”
Ils seraient restés longtemps nichés dans la croûte supérieure. Mais comme les communautés de microbes persistaient, absorbant l’hydrogène et le carbone et libérant du méthane, elles auraient changé l’environnement.
L’équipe a modélisé tous les processus aériens et souterrains et comment ils se seraient influencés les uns les autres. Ils ont prédit la rétroaction climatique résultante et comment elle a changé l’atmosphère de Mars.
L’équipe affirme qu’au fil du temps, les méthanogènes auraient initié un refroidissement climatique global en modifiant la composition chimique de l’atmosphère. L’eau saumâtre de la croûte aurait gelé à des profondeurs de plus en plus grandes à mesure que la planète se refroidissait.
Ce refroidissement aurait finalement rendu la surface de Mars inhabitable. Au fur et à mesure que la planète se refroidissait, les organismes auraient été poussés plus loin sous terre, loin du froid.
Mais la porosité du régolithe aurait été bouchée par la glace, empêchant l’atmosphère d’atteindre ces profondeurs et privant les méthanogènes d’énergie.
“Selon 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”, a déclaré Sauterey. a dit. “En éliminant l’hydrogène de l’atmosphère, les microbes auraient considérablement refroidi le climat de la planète.”
Le résultat? Extinction.
“Le problème auquel ces microbes auraient alors été confrontés est que l’atmosphère de Mars a pratiquement disparu, complètement amincie, de sorte que leur source d’énergie aurait disparu, et ils auraient dû trouver une autre source d’énergie”, a déclaré Sauterey. a dit.
“De plus, la température aurait chuté de manière significative, et ils auraient dû s’enfoncer beaucoup plus profondément dans la croûte. Pour l’instant, il est très difficile de dire combien de temps Mars serait restée habitable.”
Les chercheurs ont également identifié des endroits sur la surface martienne où les futures missions ont les meilleures chances de trouver des preuves de la vie ancienne de la planète.
“Les populations proches de la surface auraient été les plus productives, maximisant ainsi la probabilité que des biomarqueurs soient conservés en quantités détectables”, expliquent les auteurs. écrire dans leur papier. “Les premiers mètres de la croûte martienne sont aussi les plus facilement accessibles à l’exploration compte tenu de la technologie actuellement embarquée sur les rovers martiens.”
Selon les chercheurs, Hellas Planitia est le meilleur endroit pour chercher des preuves de cette vie souterraine primitive car elle est restée libre de glace. Malheureusement, cette région abrite de puissantes tempêtes de poussière et ne convient pas à l’exploration par rover. Selon les auteurs, si jamais des explorateurs humains visitent Mars, alors Hellas Planitia est un site d’exploration idéal.
La vie sur l’ancienne Mars n’est plus une idée révolutionnaire et ne l’est plus depuis longtemps. La partie la plus intéressante de cette recherche pourrait donc être de savoir comment la vie a changé son environnement. Cela s’est produit sur Terre et a conduit au développement d’une vie plus complexe après la Grand événement d’oxygénation (Allez.)
La Terre primitive était également habitée par des formes de vie simples. Mais la Terre était différente ; les organismes ont développé une nouvelle voie pour exploiter l’énergie. Il n’y avait pas d’oxygène dans l’atmosphère primitive de la Terre et les premiers habitants de la Terre ont prospéré en son absence. Puis vint cyanobactériesqui utilisent la photosynthèse comme source d’énergie et produisent de l’oxygène comme sous-produit.
Les cyanobactéries aimaient l’oxygène, contrairement aux premiers locataires de la Terre. Les cyanobactéries se sont développées dans des tapis qui ont créé une région d’eau oxygénée autour d’eux dans laquelle ils ont prospéré.
Finalement, les cyanobactéries ont oxygéné les océans et l’atmosphère jusqu’à ce que la Terre devienne toxique pour les autres formes de vie. Les méthanogènes et les autres premières formes de vie de la Terre ne peuvent pas gérer l’oxygène.
Les scientifiques n’appellent pas tout à fait la mort de tous ces organismes primitifs une extinction, mais le mot s’en rapproche. Certains microbes anciens ou leurs descendants survivent sur la Terre moderne, poussés dans des environnements pauvres en oxygène.
Mais c’était la Terre. Sur Mars, il n’y a pas eu de saut évolutif vers la photosynthèse ou quelque chose d’autre qui a conduit à une nouvelle façon d’acquérir de l’énergie. Finalement, Mars s’est refroidie et a gelé et a perdu son atmosphère. Mars est-il mort maintenant ?
Il est possible que la vie martienne ait trouvé refuge dans des endroits isolés de la croûte terrestre.
UN étude 2021 a utilisé la modélisation pour montrer qu’il pourrait y avoir une source d’hydrogène dans la croûte de Mars, une source qui se reconstitue. L’étude a montré que les éléments radioactifs de la croûte pouvaient briser les molécules d’eau par radiolyse, rendant l’hydrogène disponible pour les méthanogènes. La radiolyse a permis à des communautés isolées de bactéries dans des fissures et des pores remplis d’eau de la croûte terrestre de persister pendant des millions, voire des milliards d’années.
Et le Observatoire du carbone profond ont découvert que la vie enfouie dans la croûte terrestre contient jusqu’à 400 fois la masse de carbone de tous les humains. Le DCO a également constaté que la biosphère souterraine profonde est presque deux fois plus volumineuse que les océans du monde.
Pourrait-il y avoir encore de la vie dans la croûte de Mars, se nourrissant d’hydrogène créé par radiolyse ? Il y a des énigmes détections de méthane dans l’atmosphère qui sont encore inexpliquées.
De nombreux scientifiques pensent que le sous-sol de Mars est l’endroit le plus susceptible d’abriter la vie dans le système solaire, à part la Terre, bien sûr. (Désolé, Europa.) Peut-être que oui, et peut-être que nous le trouverons un jour.
Cet article a été initialement publié par Univers aujourd’hui. Lis le article original.
