Le Livre d'Argent

Allez, après le #Vulgadredi de la semaine dernière qui parlait en fait surtout d'illusions d'optique, mais je vous laisse retourner lire si vous l'avez manqué, parlons un peu de ce qu'on sait vraiment au sujet d'une hypothétique vie sur Mars.

On va donc pour ça zapper quelques siècles d'observations à la lunette astronomique et au télescope pour aller directement jusqu'au moment où on a réussi à aller voir ça de plus près, et rien que ça, ça nous fera bien déjà un bon #VendrediVulga de vingt pouets.
Photo, prise par le robot Perseverance, de l'intérieur du cratère Jezero, on reparlera à la fin de ce thread. On voit essentiellement une étendue de terre avec des cailloux, avec quelques montagnes dans le lointain, ce qui pourrait beaucoup ressembler à un désert terrestre, en tout cas si le ciel avait une couleur plus habituelle (j'avais, il y a quelques années, préparé une expo pour le plané où on comparait des photos de déserts sur Terre et des photos de Mars, et ce n'était pas toujours évident de deviner quelle photo avait été prise sur quelle planète). On repère en tout cas assez facilement que cette image (trouvée sur la page Wikipédia anglophone dédiée au cratère) est en fait composée de deux photos juxtaposées, dans la continuité l'une de l'autre, mais avec une légère différence de couleur entre les deux, ce qui colle plutôt bien au contenu de ce thread.

2/20 On va donc prendre, ou plutôt reprendre, l'histoire en cours de route, au moment où deux robots conçus par la NASA ont réussi à aller se poser sur Mars, et, contrairement à leur confrère soviétique, à rester en fonction pour faire quelques expériences ensuite⁽*⁾.

Les sondes Viking étaient équipées d'une sorte de mini-labo destiné à réaliser quelques expériences cherchant à identifier la présence de vie. Parce qu'on savait déjà que si on trouvait de la vie là-bas, ce serait sûrement plus des microbes que des petits hommes verts.

(∗) Si vous avez manqué le début de l'histoire, c'est par là : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B7GRh0gWnSRoyGfl8S

3/20 Grosso-modo, le principe de ces expériences était d'abord d'essayer d'identifier des molécules organiques (c'est-à-dire contenant pas mal de carbone, on les appelle comme ça parce qu'il y a du carbone partout dans les molécules du vivant et qu'on a longtemps cru qu'il n'y en avait pas masse ailleurs, même si en vrai pas vraiment).

Et ça, ça n'a pas vraiment marché. La seule molécule carbonée que la sonde a détecté était du chlorométhane, molécule qui faisait partie de ce qu'on trouvait dans le produit utilisé pour stériliser le tout afin de s'assurer qu'on n'allait pas foirer l'expérience à cause de passagers clandestins terrestres. Donc, peut-être seulement les résidus de ce produit.
Photo du site d'atterrissage de Viking 2, prise par la sonde le 3 septembre 1976 et trouvée sur la page wikipédia qui lui est dédiée. On voit le ciel aux couleurs maronnasses de Mars en haut, plus bas un terrain constitué uniquement de sable et de cailloux, et au premier plan, quelques uns des équipements du robot qui ont servi à faire les expériences que je décris ici, et, remontant jusqu'en haut de l'image, une antenne parabolique. En fait, cette antenne ne servait qu'à communiquer avec la deuxième partie du robot, restée en orbite et qui servait à relayer les communications vers la Terre, en plus d'occasionnellement photographier des visages dans les rochers comme on en parlait la semaine dernière.

4/20 Et de la vie sans molécules organiques, en tout cas pour la vie telle qu'on la connaît, ce serait assez douteux. Mais ce n'était que la première partie de l'expérience. On a ensuite tenté de prendre un échantillon de sol martien, de le placer dans un milieu artificiel, et de lui filer des nutriments et de l'eau.

L'idée étant que s'il y a des choses vivantes là-dedans, elles vont métaboliser ces nutriments, et donc on va pouvoir détecter leur rejet. Et comment savoir que c'est bien ça qui s'est passé, et pas juste un rejet de matière inerte ? En utilisant un marqueur radioactif : le carbone-14.

On a déjà parlé de ce dont il s'agissait et de pourquoi c'est un repère intéressant dans le thread sur les atomes : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B0i3iWqqbgijU0cabg

5/20 Et donc cette partie-là de l'expérience a donné des résultats… curieux. Pour les tests avec un échantillon témoin stérilisé avant de le mettre en condition, évidemment, on n'a rien détecté. Sans stérilisation, par contre, on récupérait bien du CO₂ avec du carbone-14 dedans, ce qui semblait vouloir dire activité biologique.

Enfin, pas tout à fait. Parce qu'on a laissé l'expérience se dérouler un certain temps, et qu'en théorie, tant qu'on leur donne de l'eau et des nutriments, nos microbes sont censés continuer à métaboliser tout ça. Et là, ben… on a observé ce rejet de CO₂ au début, mais plus ensuite.
Schéma du métabolisme de la plupart des cellules connues, en anglais, trouvé sur la page Wikipédia (francophone) dédiée au métabolisme. On voit donc représentée une cellule, avec son activité interne (transformation d'ATP en ADP et réciproquement, notamment), mais surtout ses échanges avec le milieu extérieur. La cellule, pour son activité, va absorber du dioxygène et des nutriments contenant entre autres du carbone, et rejeter de l'eau et du CO₂, produisant au passage des matières organiques qui constituent la biomasse. Cette activité se prolonge tout au long de la vie de la cellule.

6/20 Donc des résultats partiellement positifs, mais surtout très mitigés. On a donc tenté d'interpréter ça comme on a pu, et la meilleure explication qu'on ait trouvé a été… que le sol de Mars doit contenir en quantité un produit chimique particulier, un oxydant (tiens, on causera peut-être un peu de réactions chimiques bientôt) capable de briser les molécules organiques.

De ce fait, elles sont très peu présentes dans le sol de Mars, d'où l'absence de détection dans la première partie, et quand on apporte des nutriments, l'oxydant vient les dégrader, ce qui explique les rejets de CO₂… mais dès que tout le produit est consommé, la réaction ne peut plus avoir lieu, d'où le fait que ces rejets s'arrêtent.
Photo, trouvée sur Wikimédia Commons, d'une structure de fer (en l'occurrence, il semble qu'il s'agisse de la tour d'un château d'eau, photographier de très près) en train de rouiller. On voit donc le ciel en haut, et sur la majeure partie de l'image, une surface de fer avec quelques rivets, le tout en grande partie envahi par la rouille. J'ai pris cette image en partie parce que je ne savais pas trop comment illustrer ce pouet, mais en fait, ça va me permettre de préciser deux choses : la rouille est une réaction d'oxydo-réduction comme celles dont il est question ici, mais cette famille de réactions est aussi très présente dans la chimie de la vie, on y reviendra sans doute dans un prochain thread. Mais surtout, la rouille est environ ce qui donne sa couleur à Mars : le sol de la planète contient une proportion assez importe d'oxyde de fer, et comme on peut le voir sur cette image, l'oxyde de fer est de couleur plutôt rouge-maronnasse, d'où le surnom de « planète rouge » de notre voisine.

7/20 Pour stériliser l'échantillon témoin, on l'a simplement fait chauffer très fort, ce qui a vraisemblablement suffi à dégrader les molécules de l'oxydant, et donc à empêcher la réaction. Une explication cohérente, donc, qui montre que le résultat de l'expérience était surtout un faux positif.

Cette interprétation a d'ailleurs été confirmée par une mission ultérieure, Phoenix, posée sur Mars le 25 mai 2008. Celle-ci a pu confirmer la présence en quantité, à la surface de la planète rouge, de perchlorates, des ions oxydants qui ont bien l'effet attendu. D'autant que la réaction chimique concernée produit… du chlorométhane, ce qui correspond aux traces retrouvées.
Encore un selfie d'un robot martien, trouvé sur la page Wikipédia du robot en question, mais il s'agit cette fois-ci de Phoenix, celui qui a donc confirmé notre interprétation des résultats obtenus par les sondes Vikings. On voit de nouveau un gigantesque terrain ne comportant que du sable et des cailloux (plus petits que ceux des précédents), avec un ciel à la couleur assez indéfinissable en haut de l'image. Ce qu'on voit du robot est ici un panneau solaire constitué de plusieurs plaques, en bas à gauche, et à droite, un bras robotisé se terminant par une pelle mécanique pour prélever des échantillons et les scanner.
replies
1
announces
0
likes
0

8/20 D'où viennent ces perchlorates ? Du Soleil, plus ou moins. Sans champ magnétique ni couche d'ozone, Mars subit de plein fouet les rayons UV de notre étoile, et ce sont ces rayons qui provoquent la formation de ces ions, qui rendent le sol de notre voisine particulièrement hostile à la vie (si les conditions de base de la planète ne l'étaient pas déjà assez comme ça).

Donc, c'est à peu près certain qu'on ne trouvera pas de vie sur Mars, ou en tout cas pas de vie actuelle : son atmosphère est beaucoup trop fine (en plus d'être surtout composée de CO₂, donc irrespirable), sa température très basse, et son sol va donc assez littéralement décomposer tout ce qui a l'air vivant, ça fait quand même un paquet de soucis.

D'ailleurs, je vous ai déjà fait un thread sur ce qui rend les planètes habitables, et clairement, on ne coche pas beaucoup de cases : https://fadrienn.irlnc.org/notice/AxCLpjrQgQ11SSuqau

9/20 Et tant qu'on y est, notons que s'il n'y a pas de vie autochtone, il n'y a pas non plus spécialement d'espoir d'y amener de la vie terrestre. Même nos archées les plus extrémophiles ne résisteraient pas bien longtemps là-bas, sans compter les difficultés du voyage.

Pas la peine, donc, d'espérer qu'on aille coloniser Mars un jour. Le plus qu'on pourrait à la limite espérer est d'y installer une base temporaire isolée, un peu dans le style d'une de nos stations spatiales, mais rien que ça demanderait des efforts considérables pour un intérêt plus que limité.

En plus de poser plein de soucis dont @Philoxime et @flashcordon nous parlent dans cette excellente vidéo : https://skeptikon.fr/w/8zWcKW3NszHbHEw61ixAAL

10/20 Pour autant, vous l'aurez compris à la taille du thread, il reste encore quelques trucs intéressants à dire. Car si Mars est totalement inhabitable aujourd'hui, on a quand même trouvé un certain nombre de traces laissant à penser qu'elle a pu montrer des conditions assez différentes dans un lointain passé.

Comme je vous l'ai déjà dit en effet, si on a envoyé quelques robots se poser et explorer quelques bouts de sa surface, on a surtout envoyé pas mal d'orbiteurs lui tourner autour et prendre assez de photos pour qu'on connaisse aujourd'hui mieux sa géographie que celle du fond de nos océans. Et certaines de ces photos sont… intéressantes.
Photo de Mars prise depuis l'orbite, en noir et blanc, montrant un paysage globalement plat avec plusieurs cratères d'impact de tailles variables, mais où on peut surtout voir des lignes serpenter, en particulier sur la gauche de l'image, qui ressemblent beaucoup à la forme vue d'en haut du lit d'une rivière. Il n'y a bien sûr pas d'eau liquide ici, mais ça ressemble beaucoup à ce qu'on observerait si une rivière avait creusé le paysage en passant où elle peut avant de s'assécher complètement, ne laissant derrière elle que les reliefs de son passage.

11/20 Évidemment, si vous avez suivi le thread de la semaine dernière⁽*⁾, vous savez qu'il faut se méfier un peu des photos. Pas mal de trucs sur les images qu'on a ramené de Mars ressemblent à des lits de rivière asséchés, mais ce n'est pas la première fois qu'on pourrait s'imaginer voir des traces d'eau là où il n'y en a pas.

La zone qu'on appelle Valles Marineris, par exemple, ressemble pas mal à une version XXL du Grand Canyon aux USA, mais si le Grand Canyon a été creusé par l'eau, Valles Marineris résulte de son côté d'une gigantesque activité sismique, peut-être une amorce ratée d'activité tectonique. Ce n'est donc pas parce que ça ressemble à ce que fait l'eau ici que c'est l'eau qui l'a causé là-bas.

(∗) Ça fait plusieurs fois que j'en parle, alors si vous l'avez manqué, le lien : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B7xvWdWRtZEFHujeyW

12/20 Néanmoins, on a accumulé suffisamment de traces intrigantes pour savoir où aller voir de plus près. Et c'est ainsi que, le 6 août 2012, le robot Curiosity s'est posé sur Mars dans le cratère Gale (à ne pas confondre avec le cratère Galle qu'on a mentionné la semaine dernière), à proximité de plusieurs zones intéressantes à étudier.

Curiosity est équipé d'un labo interne plus perfectionné que ne l'était ceux des sondes précédentes comme les Vikings, permettant entre autres d'analyser la composition des roches, dans le but notamment de déterminer comment elles se sont formées. Même si, pour le coup, rien que les photos qu'il a prises ont pu être assez parlantes :
Assemblage de photos, que j'avais utilisée dans l'expo mentionnée dans un pouet précédent, de roches sédimentaires, prises par Curiosity sur Mars le 10 juillet 2019. On y voit plusieurs lignes de rochers superposées, par endroits recouverts de sables, qui sont assez typiques d'un dépôt sédimentaire. L'image est très reconnaissable du fait de sa forme générale (on voit les limites des différentes images superposées, prises de biais, avec du noir autour correspondant aux parties qui n'ont pas été photographiées), alors, pour l'expo, puisque le but était de faire hésiter les gens sur si ce qu'ils voyaient venait de la Terre ou de Mars, j'avais aussi utilisé une photo de rochers terrestres en appliquant un masque noir identique pour donner la même impression d'assemblages (ce qui avait au passage permis de cacher la végétation qui était visible sur les bords de l'image, vu qu'évidemment, voir des plantes vertes aurait immédiatement indiqué de quelle planète l'image vient).

13/20 Cet aspect typique, que les gens qui s'y connaissent en géologie auront reconnu tout de suite, est celui de roches sédimentaires, donc de roches qui se sont formées par l'accumulation de couches successives de sédiments au fond d'une étendue d'eau liquide, comme une mer.

En d'autres termes, en l'état actuel de nos connaissance (et ça semble confirmé par les analyses effectuées par Curiosity), la présence de ce type de roches à la surface de Mars implique nécessairement que l'endroit où se trouve le robot a été, à un moment où à un autre, situé sous une mer.
Roches sédimentaires cette fois venues de la Terre, en l'occurrence des USA, et datées du Trias (le début de l'ère Mésozoïque, où les dinosaures et les mammifères sont apparus), que j'ai trouvé sur la page Wikipédia dédiée à ce sujet. On reconnaît le même type de structures en couches correspondant aux empilements de dépôts que sur l'image précédente, et comme les roches sont environs de la même couleur, on pourrait penser que les deux viennent de la même formation… même si le fait que celle-ci soit originaire de la Terre est rendu assez évident par le ciel bleu et les quelques plantes éparses qu'on voit pousser en bas de l'image.

14/20 Or, pour qu'il puisse y avoir une mer, il faut des conditions beaucoup plus clémentes. Une température plus élevée, déjà, parce qu'avec une moyenne à -63℃, l'eau est généralement plus solide que liquide. Mais pas seulement.

L'air autour de nous, on l'a vu dans un thread plus ou moins récent⁽*⁾, exerce une pression sur nous, et c'est cette pression qui permet à l'eau de rester liquide. Diminuez la quantité d'air, et l'eau se mettra à bouillir même à température ambiante, j'en fais régulièrement la démonstration en atelier avec une cloche à vide.

(∗) Si vous avez manqué ce thread, le voici : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B6nKDHGGGfbyQmQLgG

15/20 Sans une atmosphère assez dense, quelle que soit la température, l'eau ne peut être que solide ou gazeuse. De l'eau liquide implique donc que Mars ait eu, par le passé, une atmosphère bien plus épaisse que celle dont elle dispose actuellement.

Or, sans champ magnétique protecteur, les vents solaires dissipent cet atmosphère plutôt vite. On peut donc supposer qu'elle a eu, également, un champ magnétique à cette époque. Bref, elle a coché beaucoup plus de cases, et a probablement ressemblé beaucoup plus à notre planète.
Rendu 3D, trouvé sur Wikimédia Commons, de Mars au cours du Noachien (le premier éon martien, on en reparle dans les pouets suivants), donc quand elle avait encore une atmosphère dense (on voit un certain nombre de nuages) et de l'eau à sa surface. L'hémisphère sud de Mars est situé vers le haut de l'image, et, assez ironiquement, cela ressemble plutôt pas mal à ce que Schiaparelli avait cru voir et dont on a parlé la semaine dernière (avec beaucoup moins de chenaux, ceci dit).

16/20 Mais Mars est plus petite que la Terre, et s'est donc refroidie beaucoup plus vite. Son noyau, moins chargé en éléments radioactifs, s'est solidifié et a arrêté de générer ce champ magnétique. L'atmosphère a été en grande partie balayée, l'eau a gelé et s'est évaporée, et la planète est devenue ce qu'on connaît aujourd'hui.

On ne cherche donc plus sur Mars des formes de vies actuelles. Mais on continue d'y chercher des traces de vie fossiles, des signes que la vie a pu s'y développer par le passé. Ce qui serait déjà une sacré chouette nouvelle.
Images de Mars prises par le télescope spatial Hubble à l'occasion de son trente-cinquième anniversaire, animation extraite d'une vidéo trouvée sur Wikimédia Commons. On voit la planète tourner sur elle-même, avec encore des nuages car l'atmosphère n'a pas complètement disparu (on en a parlé dans le récent thread sur les saisons des autres planètes), mais en revanche une surface entièrement aride et désolée, sans plus aucune trace d'eau liquide.

17/20 Il y a cependant peu de chances que ces traces ressemblent à des fossiles d'animaux ou de plantes comme ceux qu'on peut trouver sur Terre. On a déjà parlé de l'histoire de la vie sur notre planète, et vous savez que ces formes de vie ont mis très longtemps à émerger.

Mars n'a pas eu autant de temps que nous, et les formes de vie à sa surface, si elles ont existé, sont sans doute restées essentiellement microbiennes. Ce qui est plus délicat à identifier, bien sûr, mais si on en trouve des traces ici, on devrait aussi pouvoir y arriver là-bas.

Et pour rappel, si jamais, le thread sur l'histoire géologique de notre planète : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B2LuuVzTLtGtHpY252

18/20 Même si elle est beaucoup moins précise, puisque nous disposons de beaucoup moins de données, on a aussi une échelle des temps géologiques pour Mars. Et l'éon qui nous intéresse est ici appelé le Noachien, il y a plus de trois milliards et demie d'année.

La Terre était alors déjà entrée dans l'Archéen… tout en restant nettement moins accueillante pour nous que Mars ne l'était alors. Pourtant, notre planète abritait déjà la vie, et nos robots cherchent donc à savoir si c'était aussi le cas de notre voisine.
Échelle des temps géologiques martiens, illustrant actuellement la page Wikipédia francophone dédiée au Noachien. On voit que l'histoire de la planète est divisée en trois éons : d'abord le Noachien, démarrant lors de sa formation il y a quatre milliards et demi d'années et durant un peu moins d'un milliard d'années, puis l'Hespérien, un peu plus court, et enfin l'Amazonien, qui débute il y a un peu plus de trois milliards d'années et se prolonge jusqu'à nos jours. Le graphique indique le nombre de cratères d'impacts de plus d'un kilomètre de diamètres relevés pour chaque période, mais avec une échelle logarithmique un peu difficile à comprendre puisque la plupart du graphique est en dessous de 1… En tout cas, on voit que les impacts étaient beaucoup plus nombreux lors de la formation de la planète, évidemment, avec une nette diminution au cours du Noachien, une plus ou moins stabilisation au cours de l'Hespérien, et une décroissance beaucoup plus lente depuis. Les événement volcaniques majeurs sont également indiqués, un au cours de l'Hespérien, et quatre autres durant la seconde moitié de l'Amazonien, le dernier s'étant terminé il y a environ cent millions d'années, laissant une Mars géologiquement morte aujourd'hui.

19/20 Et c'est donc dans des roches datées du Noachien et situées dans le cartère Jezero (dans la région de Syrtis Major dont une vue aérienne ouvrait le thread de la semaine dernière), que le robot Perseverance, posé sur Mars depuis le 18 février 2021, a finalement détecté dans la roche des traces assez particulières.

Des traces de ce qui semble être de la greigite et de la vivianite, des minéraux qui, ici sur Terre, peuvent être produit par certains micro-organismes. Il existe bien sûr aussi des réactions chimiques non-issues du vivant qui produisent les mêmes molécules, mais dans des conditions qui ne semblent pas correspondre à celles rencontrées là-bas à l'époque.

Je laisse les anglophones aller jeter un œil à l'article : https://www.nature.com/articles/s41586-025-09413-0

20/20 Cela reste bien sûr à confirmer, il faudrait pour ça des expériences plus poussées, mais nous avons donc peut-être trouvé les premières traces montrant que la vie est effectivement apparue ailleurs que sur Terre. À voir ce que l'avenir nous réserve à ce sujet…

En attendant, je pense que ça conclue plutôt bien notre petite balade dans l'espace, et qu'on reviendra la semaine prochaine sur Terre. Mais on verra bien, je reste comme d'hab ouvert aux suggestions pour de prochains sujets. J'espère en tout cas que celui-ci vous aura plu !
Vue aérienne de Valles Marineris, sans grand rapport avec ce qui précède mais parce que j'aime beaucoup l'endroit et que je n'aurai plus trop l'occasion d'en parler ici, ayant fait le tour de ce que ce que j'avais à vous dire d'intéressant sur Mars (enfin, il reste encore pas mal de trucs à creuser, mais a priori ce ne sera plus le sujet central d'un thread avant un moment). On voit donc, en haut de l'image, un plateau (assez plat malgré quelques cratères d'impact), et en bas, le relief (beaucoup plus tourmenté) d'une vallée. Entre les deux, des falaises assez gigantesques, même s'il est difficile d'estimer leur taille vu que la photo est prise de beaucoup plus haut. Avec les couleurs du sol, globalement marron, et ce relief particulier, l'endroit ressemble un peu au Grand Canyon sur Terre… à la différence près que Valles Marineris se trouvait aux USA comme le Grand Canyon, elle serait assez longue pour traverser le pays de la côte est à la côte ouest.