Des chercheurs hongkongais découvrent sur Mars des minéraux similaires aux fonds marins terrestres

Pour comprendre les origines de la vie, les chercheurs l’université de Hong Kong (HKU) étudient les similitudes entre la géologie de la planère rouge et celle de la Terre.
Une équipe du département des sciences de la Terre de HKU menée par J. Michalski a analysé les minéraux présents à la surface de Mars grâce à des données de télédétection infrarouge. Les chercheurs en ont conclu que les fonds marins d’une ancienne mer étaient semblables à ceux identifiés sur Terre il y a plusieurs milliards d’années. Grâce à ces travaux, les scientifiques sont en mesure d’identifier une fenêtre temporelle dans laquelle la vie a pu se développer sur notre planète.

Les premières remontées aux origines

Les plus anciennes roches terrestres préservées à ce jour se sont probablement formées dans un océan. En effet, les isotopes légers du carbone retrouvés dans les milieux hydrothermaux terrestres indiquent que les premières sources de vie ont prospérés dans les fonds marins. Bien que d’immenses progrès aient été réalisés ces dernières années, ce type d’analyse reste contesté par la communauté scientifique à cause de la surimpression chimique et les déformations physiques subies par les roches à travers le temps. C’est la raison pour laquelle la quête de l’origine de la vie pourrait à jamais rester infructueuse.
Pour améliorer notre compréhension de l’émergence des premières formes de vie, les regards se tournent désormais vers Mars. Grâce à une activité géologique moindre sur notre planète voisine, les roches martiennes ont été préservées des effets du temps. Ce voyage dans le passé a mené les chercheurs de HKU à étudier le sol Martien où les anciens dépôts sédimentaires, volcaniques et hydrothermaux sont contemporains de ceux présents au moment de l’apparition de la vie sur Terre.

La composition des minéraux, un élément clé

Sur notre planète, les fonds marins contiennent des minéraux qui se forment à partir de l’interaction des fluides chauds de la croûte avec l’eau froide des profondeurs océaniques. Malgré le manque de lumière, ces environnements grouillent de vie et prospèrent grâce à l’énergie chimique (les organismes vivent en décomposant des roches). Bien que l’origine de la vie sur Terre reste sujette à débat, de plus en plus de scientifiques pensent qu’elle pourrait provenir des profondeurs des océans grâce à des réactions chimiques hydrothermiques. Par conséquent l’étude de l’environnement martien, préservé pendant plusieurs milliards d’années, pourrait préciser la période de l’apparition des premiers organismes vivants sur la Terre.

Les mesures des rayonnements infrarouges à la surface de Mars, plus précisément au-dessus de la mer d’Eridinia, ont été faites par une sonde mise en orbite en 2006 par la NASA et équipée de l’instrument CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars). La lumière infrarouge réfléchie permet d’identifier les minéraux présents en surface grâce à leurs empreintes uniques. Les analyses montrent que les argiles du bassin d’Eridinia sont riches en fer et magnésium, ce qui est relativement commun pour la planète rouge. Mais la particularité de ce site ne réside pas dans la composition atomique, mais dans la structure cristalline des minéraux.

En effet, le spectre d’absorption montre que le sol est composé de saponite, des carbonates, des serpentines ou des talcs enrichis en fer dû à une substitution du magnésium par ce dernier. Ces deux minéraux sont généralement interstratifiés et les spectres obtenus par le CRISM sont similaires aux couches terrestres.

Crédits : Nature communications - A geologic model for Eridania basin on ancient Mars

En outre, l’équipe a également utilisé des mesures de rayonnement thermique, de télémètre laser et des images dans le domaine visible en haute définition pour étudier les propriétés de la surface.

Crédits : Hong Kong University A high-resolution false colour image shows the ancient seafloor deposits up close. The network of cross-cutting veins formed from fluids in the rocks. The green-yellow-brown deposits are composed of Fe- and Mg-rich clay minerals that formed at the base of a deep sea. This image is approximate 1 km across. (Photo courtesy : NASA/JPL/University of Arizona)

« Ces dépôts dans le bassin d’Eridania contiennent un ensemble unique de textures de roche et d’occurrences minérales qui ne sont observées nulle part ailleurs sur Mars », a déclaré Joseph Michalski, auteur de la publication. « Les roches anciennes comme celles-ci sont mieux conservées sur Mars que sur Terre car notre planète est constituée de plaques tectoniques, ce qui renouvelle la croûte contrairement à Mars. L’analyse de ces dépôts donnent par conséquent des informations sur la composition passée de la Terre. »

« Nous essayons d’appréhender la géologie de Mars et de déterminer si les conditions nécessaires à l’émergence de la vie étaient réunies. D’autres travaux ont montré qu’il y avait des endroits sur la planète rouge où la vie aurait pu exister. Nous avons cependant découvert de nouvelle caractéristique géologique sur Mars. Non seulement cet environnement serait propice à la vie sur Mars, mais c’est également le même type d’environnement où la vie est supposée être apparue sur Terre. »

Sources :
https://mars.nasa.gov/mro/mission/instruments/crismcompactreconnaissanceimagingspectrometerformars/
http://hku.hk/press/news_detail_16566.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Compact_Reconnaissance_Imaging_Spectrometer_for_Mars
Michalski, J. et al. Ancient hydrothermal seafloor deposits in Eridania basin on Mars. Nat. Commun. 8, 15978 doi : 10.1038/ncomms15978 (2017)

Rédacteur : Vincent de Brix, Chargé de mission scientifique - Hong Kong