Recherche de la vie sur Mars : les roches riches en fer pourraient être la clé

Curiosity perce des trous sur Mars

Les premiers trous forés par le rover martien Curiosity de la NASA ont révélé des quantités importantes d'hématite, un minéral d'oxyde de fer. (Crédit image : NASA/JPL-Caltech/MSSS)



La recherche de la vie d'une mission robotique sur Mars peut sembler bien loin des scientifiques humains errant dans les sources chaudes du parc national de Yellowstone.



Mais une étude des sources chaudes de Yellowstone a révélé de nouveaux indices sur la façon dont les matériaux organiques pourraient être préservés dans des environnements similaires sur la planète rouge, améliorant ainsi nos chances de trouver des signes possibles de vie.

La plupart des études se sont concentrées sur la préservation de la matière organique dans les roches riches en silice, la principale source de minuscules fossiles sur Terre qui ne peuvent être vus qu'au microscope. Mais certains chercheurs ont commencé à examiner comment les roches riches en fer peuvent également contenir des signes de vie. Leur étude sur les sources chaudes de Yellowstone a révélé que le fer pouvait soit préserver, soit réagir avec la matière organique d'une manière qui aide à former un enregistrement fossile. De telles découvertes contredisent les hypothèses précédentes selon lesquelles les roches riches en fer détruiraient la matière organique par la réaction chimique connue sous le nom d'oxydation. [ 5 revendications audacieuses de la vie extraterrestre ]



Le parcours de la NASA

L'itinéraire du Mars Curiosity Rover de la NASA comprend Hematite Ridge, un emplacement riche en fer dans le cratère Gale sur Mars.(Crédit image : NASA/JPL-Caltech)

'En général, de nombreux microbes aiment' manger 'des composés organiques, en particulier certains lipides, pour le déjeuner, et peuvent détruire la majeure partie des produits organiques avant qu'ils n'aient une chance de se conserver', a déclaré Mary Parenteau, chercheuse au SETI ( Search for Extraterrestrial Intelligence) Institute, qui fait également partie de la branche d'exobiologie du centre de recherche Ames de la NASA à Moffett Field, en Californie. 'Le fer peut rapidement ensevelir ou se lier aux matières organiques et les rendre indisponibles à' manger ', comme si on enfermait un sandwich dans du ciment.'



Parenteau et ses collègues se sont concentrés sur la recherche de signes préservés de lipides, qui sont des molécules organiques qui forment généralement les parois cellulaires et d'autres parties des organismes vivants à l'échelle microscopique. Ils ont détaillé leurs résultats dans le numéro de juin 2014 du revue Astrobiologie . Le financement de l'étude est venu en grande partie du programme d'exobiologie de la NASA.

Les lipides ne fournissent pas autant d'informations d'identification sur les organismes que les informations génétiques de l'ADN. En revanche, contrairement à un ADN fragile, les lipides ont l'avantage de potentiellement laisser leur empreinte pendant des milliards d'années. Les lipides peuvent également contenir des indices sur la façon dont les micro-organismes réagissent aux changements environnementaux.

Un site d



Un site d'échantillonnage de sources chaudes Chocolate Pots dans le parc national de Yellowstone.(Crédit image : NASA)

Les chercheurs ont prélevé des échantillons dans les deux sources chaudes actives de Chocolate Pots à le parc national de Yellowstone et une source chaude de fer-silice «éteinte» à proximité qui s'était tarie depuis longtemps. Ils devaient marcher légèrement sur la pente raide entourant les sources chaudes pour éviter de perturber tout sédiment de fer meuble qui pourrait glisser dans l'eau et tuer les communautés photosynthétiques de microbes en bloquant leur accès à la lumière du soleil. Cela nécessitait souvent un « équilibriste délicat » consistant à marcher avec précaution sur les pierres éparpillées sur la pente, a déclaré Parenteau.

'Souvent, vous êtes en équilibre sur un pied avec les deux mains pleines de compteurs et de matériel de collecte', a déclaré Parenteau. « Je pratique l'échantillonnage sans laisser de trace et je me soucie beaucoup de minimiser l'impact sur le site. »

L'échantillonnage minutieux a porté ses fruits. Dans une carotte de sédiment de la source chaude active, les chercheurs ont trouvé des molécules lipidiques préservées appelées 2-méthylhopanoïdes appartenant aux cyanobactéries, un groupe de bactéries capables de convertir la lumière du soleil en énergie. Ils ont même trouvé des lipides fragiles préservés, tels que des acides gras des cyanobactéries qui servent généralement de nourriture à d'autres microbes, ou sont rapidement détruits après la mort des cellules. [ À la recherche de la vie sur Mars : une chronologie photo ]

'Lorsque nous avons découvert que les acides gras cyanobactériens étaient conservés dans les dépôts de fer - et n'étaient pas produits par une communauté chimiotrophe plus profonde - cela nous a obligés à envisager des moyens par lesquels le fer peut préserver plutôt que détruire les lipides', a expliqué Parenteau.

Les sources chaudes riches en fer ont peut-être aidé à préserver les molécules organiques telles que les lipides de plusieurs manières. Premièrement, le fer réagit chimiquement avec l'oxygène et abaisse les niveaux d'oxygène dans l'eau, ce qui empêche les bactéries dépendantes de l'oxygène de consommer toute la matière organique telle que les lipides. Deuxièmement, le fer peut bloquer certaines enzymes qui aident à décomposer la matière organique après la mort des micro-organismes. Troisièmement, le fer peut même se lier chimiquement aux molécules organiques pour aider à les préserver.

Les missions robotiques vers Mars n'ont trouvé aucun signe de sources chaudes actives. Mais le rover Spirit de la NASA a découvert des preuves de dépôts hydrothermaux dans la région de Home Plate qui indiquaient un système hydrothermal actif lorsque la planète rouge actuellement sèche et poussiéreuse était plus jeune et a tenu plus d'eau . Le Mars Science Laboratory Rover de l'agence, un robot surnommé Curiosity, a passé du temps à explorer des roches riches en fer situées sur la crête d'hématite dans le cratère Gale, le site d'atterrissage de la mission sur Mars.

Parenteau et ses collègues espèrent que les résultats de leur étude pourraient éventuellement aider les futures missions martiennes – telles que le rover Mars 2020 de la NASA – à se concentrer sur des roches riches en fer qui pourraient contenir des indices sur toutes les molécules organiques qui existaient autrefois sur la planète. Mais ils voient également une pertinence pour les études de la vie ancienne sur Terre.

«Ce travail peut soutenir un regain d'intérêt pour l'échantillonnage anciens gisements de fer sur Terre (p.

Cette histoire a été fournie par Revue d'Astrobiologie , une publication en ligne sponsorisée par la NASA programme d'astrobiologie .

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