Après minuit, dans une pièce étouffante à Pasadena, en juillet 1976, l'
équipe Viking se pencha sur un énorme moniteur monochrome et attendit avec impatience de recevoir les premières données de la première sonde martienne réussie au monde - la seule sonde spécialement conçue pour quête de vie. Au cours des semaines suivantes, chacune des expériences Viking en quête de vie a donné des résultats étonnants. Les données ont été lentement transférées au centre de contrôle, et il est devenu progressivement clair qu'à la suite de l'ajout de composants organiques dans le sol martien, du dioxyde de carbone a été libéré, bien que ce mélange ne se soit pas produit avec un fort chauffage. C'était un signe de vie - la même chose s'est produite lors de cette expérience sur Terre. Lorsque de l'eau a été ajoutée au sol, de l'oxygène a été libéré, comme sur Terre. Une sonde à distance en quête de vie a trouvé ses signes lors des deux premières expériences. Dans la troisième expérience, le sol a été chauffé, comme la nourriture dans le four, et ses résultats ont été mélangés.
Cependant, la controverse s'est intensifiée après que des données mitigées soient venues de la quatrième expérience. Une déclaration sur l'existence de la vie sur Mars serait sans précédent. Si les scientifiques se trompaient, ils ne pourraient jamais trouver d'excuses. Mais les résultats de trois des quatre expériences du véhicule de descente primitif Viking pourraient être interprétés comme un test positif pour la présence de microbes, car ils ont produit le même résultat que des milliers d'expériences répétées sur Terre. La chercheuse Patricia Strath a déclaré à un autre membre de l'équipe, Gil Levin: "C'est la vie!"
Cependant, une quatrième expérience utilisant un
chromatographe en
phase gazeuse du même type utilisé par James Lovelock et un
spectromètre de masse , un instrument mince pour mesurer la taille des molécules, n'a pas montré la présence de la vie - et en général tout type de matière organique - sur Mars. Ce résultat a été écrasant: les matières organiques existent partout dans l'espace, sur les astéroïdes, les comètes et les météores, et dans la poussière interstellaire. De plus, l'expérience a montré que la surface de Mars était toxique ou auto-stérilisante. Les scientifiques ont eu un débat houleux et la NASA a finalement choisi une approche prudente du problème. L'agence a décidé que la surface est auto-stérilisante en raison des substances oxydantes présentes dans le sol, qui lui donnent également une teinte rouge. Le Viking a découvert une planète rouge stérile et sans vent parsemée de cratères, froids et morts, comme la Lune.
Certains scientifiques de l'équipe n'étaient pas d'accord avec cela et ont fait valoir que la quatrième expérience avait simplement échoué, comme c'était le cas lors d'expériences sur Terre. Un groupe de militants, dont Levin, a écrit des lettres et prononcé des discours exhortant la NASA à publier tous les détails du projet. En 2016, lors de la célébration du 40e anniversaire de la mission à la NASA, il a réitéré ces exigences. Il a prédit que Curiosity trouverait des matières organiques complexes sur Mars. Quand il a vu comment Curiosity a enregistré les émissions de méthane, il a remarqué que le méthane a disparu trop rapidement pour être expliqué uniquement par le rayonnement ultraviolet: "Cette disparition pourrait avoir été due aux
méthanotrophes qui utilisent le méthane pour leur petit cycle de vie idéal."
D'autres sondes martiennes ont produit des résultats controversés.
Opportunity and
Spirit , lancé au début des années 2000, dont les rapports ont excité des millions de fans à travers le monde, y compris moi-même, ont été conçus et créés par des géologues et des ingénieurs, et non par des biologistes. Des preuves de la présence d'eau ont été obtenues par le module d'atterrissage
Phoenix en 2008 - sa caméra a capturé des gouttes d'eau clairement visibles sur ses pieds en acier froids. Les résultats des simulations ont indiqué que soit l'eau se condense sur les grains
de perchlorate de calcium , un minéral salin transporté par le vent, dont les propriétés lui permettent d'extraire l'eau de l'atmosphère, soit que l'atterrissage mélangeait la glace sale sous la surface, à la suite de laquelle des particules sont apparues, qui, fondu, transformé en gouttes. Mais l'essentiel est que, comme l'a dit le scientifique qui a participé à ce projet, Nilton Renno de l'Université du Michigan: "Partout sur Terre, où il y a de l'eau liquide, il y a aussi la vie microbienne."
Paradoxalement, l'un des meilleurs endroits pour rechercher des zones prometteuses de Mars est la Terre. Sur les plaines gelées de l'Antarctique, vous pouvez trouver des zones similaires à Mars sous forme de petites pierres. Chaque année, environ 5 kg de pierres martiennes tombent sur la Terre. Si une grosse météorite frappe Mars, elle envoie des pierres dans l'espace, à une vitesse qui surmonte la légère gravité de la planète. La gravité du plus proche voisin, notre planète, capture certaines de ces pierres. Ils tombent à la surface de la Terre et sont plus faciles à trouver dans les régions couvertes de glace et sans vie, comme l'Antarctique. L'authenticité des pierres est confirmée par une analyse chimique de la substance semblable à du verre fondu qui apparaît sur la pierre en raison du chauffage. Si cette substance contient exactement le même mélange de gaz qui est présent dans l'atmosphère de Mars - il est déterminé par de nombreuses sondes martiennes - alors la pierre vient de Mars.
De minuscules morceaux de la célèbre météorite martienne découverte en Antarctique,
ALH 84001 , en 1996 ont conduit le chercheur de la NASA Dave Mackay et son équipe à découvrir des restes microbiens fossilisés. Aujourd'hui, la plupart des scientifiques conviennent que cela est peu probable. Mais il y a de nombreuses années sur Mars, il y avait évidemment beaucoup d'eau qui constituait les océans et les rivières. Ses traces minéralisées sont visibles partout sur la planète - plaines inondables, bassins alluviaux, branches de rivières à long séchage. En 1887, l'astronome Luigi Schiaparelli a nommé les vallées du rift des canaux visibles dans les premiers télescopes, ce qui en italien signifie «canaux» (bien que les chercheurs anglophones aient incorrectement traduit ce mot par «canaux»). Au début du 20e siècle en Arizona, Percival Lowell a décidé qu'il voyait l'activité des rivières martiennes et les changements saisonniers de la végétation. En fait, plusieurs sondes martiennes ont enregistré la présence de brume matinale dans les canyons martiens. Saisissant les déclarations de Lowell, Edgar Rice Burroughs, auteur des livres de Tarzan, a écrit une série de romans de science-fiction excentriques sur
John Carter dans les années 1920 et 30 qui ont poussé des générations de jeunes Américains à partir à l'aventure. Cependant, ce que Lowell a rencontré lors de ses observations s'explique simplement par les défauts des miroirs. Et Burroughs, divorçant sa femme à cause de l'actrice hollywoodienne, est tombé sur une mine d'or de la confiance du public.
En 2010, un étudiant de l'Université de l'Arizona étudiant un vaisseau spatial sur l'orbite de Mars
MRO a remarqué des bandes sombres intermittentes descendant des crêtes en parallèle - elles sont apparues ou ont disparu, ressemblant à des changements saisonniers. Ce que Lujendra Ojha a vu a été filmé par une expérience de prise de photos haute résolution de
HiRISE . Des images de ruisseaux sombres pouvaient être trouvées dans des dizaines d'endroits. Oyha était très intéressé par cela et a comparé les observations de HiRISE avec les cartes minérales de Mars. Les observations au spectromètre ont montré une solution saline à plusieurs endroits - mais seulement lorsque des stries sombres sont apparues et se sont développées. À l'aide de spectromètres MRO, Oyha et son équipe ont analysé la réflexion de ces traînées de lumière et y ont trouvé des traces de perchlorate de sodium et de magnésium. Il s'est avéré que l'eau de Mars contient un antigel au sel naturel.
Imaginez une planète froide, qui est parfois remplie d'eau, puis se dessèche, et sur laquelle se trouve le plus grand volcan du système solaire. Les lacs géants contiennent la même quantité d'eau que dans l'océan Arctique, et ils sont alimentés par des rivières qui déposent des dépôts alluviaux dans leurs deltas. Tel était le jeune Mars. Imaginez maintenant une planète océanique, acide, odorante de soufre, avec une atmosphère toxique et des gaz à effet de serre chauds, en l'absence d'oxygène et d'ozone, qui a été constamment bombardée de comètes puis creusée dans une planète de la taille de Mars, qui en a été éliminée. assez rocheux pour former un satellite, étirant la surface de la planète dans les marées à la hauteur d'un gratte-ciel. Bienvenue sur la jeune Terre.
Pour cela et pour d'autres raisons, le chercheur de la NASA Stephen Benner et d'autres scientifiques ont suggéré que la vie était originaire de Mars, puis amenée sur Terre à travers des fragments jetés dans l'espace. En parcourant les rapports sur le travail des Viking dans la bibliothèque de Houston, Benner, dans un rapport vieux de 40 ans, a trouvé des clés précieuses pour ces énigmes qu'ils avaient regardées pendant ces nuits chaudes. Il a décrit cela comme une «illusion de masse». En étudiant l'ADN des microbes anciens, en recréant leurs gènes et protéines, Benner a tenté de combiner l'origine de la vie sur Terre avec l'existence de la vie dans le système solaire. Dans plusieurs de ses travaux, il souligne que sur Mars «il y avait des températures élevées et un cycle d'humidité et de sécheresse», ce qui a permis aux blocs de construction d'ARN de se concentrer et de créer la «chimie dont nous avons besoin».
Le problème était que de nombreuses affirmations précédentes sur la vie et l'eau sur Mars étaient complètement fausses. Mais de nombreux microbes anciens prospéraient dans un environnement similaire de glace et d'alcali sur Terre. Par conséquent, les chercheurs se sont précipités pour étudier les grottes de soufre, les sources chaudes du Kamchatka, contenant du molybdène et du borate, le parc national de Yellowstone et les lacs salés de l'Antarctique. Et ils ont trouvé quelque chose de très intéressant.
Chris Mackay et Penelopi Boston de la NASA recherchaient les endroits les plus reculés et les plus extrêmes de la Terre, où il y a des signes de métabolisme et l'origine des microbes. Boston était autrefois professeur au Mining and Technology Institute au Nouveau-Mexique, et ses parents sont entraîneurs de cirque. Elle a commencé par étudier les microbes dans l'Arctique, puis a cherché la vie dans les grottes profondes. Alison Murray de Californie cherchait des germes extrêmes en Antarctique. Soudain, après le lancement de Curiosity, tout le monde s'est intéressé à ce qui pourrait survivre dans un lac ou une plaine recouvert de glace, ou dans une grotte ou une mine éloignée à plusieurs kilomètres sous la surface de la planète. De leur point de vue, la probabilité d'avoir une vie microbienne sur Mars, estimée à 30% par Boston, a commencé à augmenter. Si de minuscules formes de vie peuvent exister dans des conditions hostiles d'un lac, d'une grotte ou d'une mine, a expliqué Boston, la vie microbienne peut en quelque sorte survivre sous la surface de Mars.
En commençant en tant que directeur du programme de recherche sur les grottes et le karst à l'institut et en participant à la fondation du National Caves and Karst Research Institute au Nouveau-Mexique, Boston a fait campagne pour l'exploration de Mars, aidant à créer le documentaire "
Mars Underground " et organisant plusieurs discussions au cours desquelles elle a réussi à convaincre les sceptiques de la NASA, prouvant la grande probabilité de vie sur Mars. Elle a connu un tel succès qu'en 2016, la NASA a nommé son nouveau directeur de son Institut d'astrobiologie à Moffett Field, en Californie, ce qui lui a donné une opportunité intéressante de «guider sa science préférée au plus haut niveau», comme elle me l'a dit.
Après le Nevada, la biochimiste Alison Murray de l'Institute for Desert Research a rejoint le géophysicien Peter Doran de l'Université de Louisiane pour étudier les microbes et les climats anciens dans les lacs salés et recouverts de glace de l'Antarctique, et ensemble ils ont découvert un large éventail de bactéries et d'
archées . "Ils font peu - passent la plupart de leur temps à hiberner", a déclaré Murray, qui forait
des carottes de glace dans le lac Antarctique Vida, "mais ils sont là". Il faisait plus chaud dans les profondeurs de l'eau de mer, mais les carottes permettaient de soulever la glace du fond.
De nouvelles idées ont envoyé des chercheurs dans l'ouest des États-Unis, où la biologiste de Berkeley Jill Banfield a étudié le fleuve Colorado et l'eau dans une mine de Californie abandonnée sur Iron Mountain. Banfield a découvert plusieurs nouveaux groupes de bactéries dans une seule mine contenant des déchets toxiques. Ces microbes étranges, jusque-là inconnus, dépendaient de la survie des communautés d'autres organismes. Cela pourrait expliquer le fait que si peu de ces microbes puissent être cultivés en laboratoire. Travaillant sur un aquifère peu profond à côté du fleuve Colorado, l'équipe de Banfield a appliqué une nouvelle technologie pour rechercher des organismes et découvert des dizaines de nouveaux groupes de bactéries qui ont pratiquement révolutionné l'arbre de vie. L'équipe de Banfield a divisé 789 organismes en 35 groupes, dont 28 ont été découverts par eux, situés dans le domaine des bactéries. Le tri était basé sur l'histoire évolutive des organismes et sur la similitude de leur gène d'ARNr 16S - les bactéries avec 75% de similitude se retrouvaient dans le même groupe. L'équipe à chaque saison et à chaque niveau a trouvé des espèces symbiotiques complètement différentes.
À l'automne 2016, l'équipe de Banfield a découvert de nouveaux groupes bactériens dans un seul aquifère, doublant ainsi le nombre de groupes bactériens connus sur toute la planète - cette découverte souterraine sérieuse a une fois de plus changé l'arbre de vie. Banfield a également étudié les colonies microbiennes dans les intestins des nourrissons, la conduisant au service néonatal. Son travail et celui d'autres chercheurs de Yellowstone, du désert d'Atacama au Chili, dans les mines abandonnées du Colorado et de Californie, et même l'étude du contenu de la bouche des dauphins ont conduit à un changement dans l'arbre de vie, publié dans la revue Nature Microbiology. Au cours des 15 dernières années, environ un millier d'espèces jusqu'alors inconnues y ont été ajoutées. La deuxième surprise parmi les découvertes de Banfield a été que près de la moitié des nouvelles espèces de bactéries appartenaient à un groupe qui ne pourrait vivre que grâce à la symbiose.
Et puis Nora Noffke a provoqué une recherche de vie sur Mars.
Tout au long de l'été chaud de Virginie, Nora Noffke de l'Université de l'Ancien Dominion [Ancien dominion - nom informel pc. Virginie / env. trad.] a étudié des photographies
de Gale Crater prises par le rover Curiosity. Noffke était connue comme l'expert principal sur les structures sédimentaires induites microbiennes, WMOS (structures sédimentaires induites microbiennes,
MISS ) - par ce terme, elle a inventé qu'elle appelait les structures en pierre qui restaient après
les tapis microbiens sur les hauts-fonds salés.
Les stromatolites , les restes fossiles d'anciens microbes, sont familières à beaucoup de gens, mais peu de gens ont compris l'importance des nattes microbiennes marémotrices. Au cours des 30 années de sa carrière, Noffke a voyagé sur les cinq continents, étudiant et catégorisant plus de dix formes de nattes, de roulées et ondulées à ridées. Les stromatolites comme les monticules sont populaires parmi les touristes sur les bas-fonds de l'Australie et d'Hawaï, ainsi que dans les Caraïbes. Noffke a trouvé son WMOS dans des coins reculés de l'Australie. Presque personne d'autre ne les a vus, et maintenant ils sont considérés comme la plus ancienne preuve de vie sur notre planète.
À l'été 2014, la NASA a invité Noffke à prendre la parole lors d'une réunion où un site d'atterrissage a été choisi pour le rover 2020. Si le début de la Terre et de Mars étaient semblables, a déclaré Noffke, il y a peut-être des dépôts sur la planète rouge causés par des germes. Cela a forcé l'un des étudiants à s'asseoir droit dans le fauteuil, le géochimiste Ken Farley du California Institute of Technology. Son équipe vient de publier un article sur les structures que la Curiosity a vues dans les anciens sédiments de boue de la plaine, le long desquels la Curiosity a parcouru 22 kilomètres en direction du
mont Sharp . Son cœur a sauté de sa poitrine. Les images semblaient très familières. Mais elle connaissait la dangereuse tendance à voir des structures microbiennes partout. «Je vais publier le travail avec mon hypothèse et voir ce que les gens disent», a-t-elle décidé.
Lorsqu'en janvier 2015, elle a publié un ouvrage faisant allusion à la présence de signes de vie microbienne sur Mars, la réaction de l'équipe Curiosity a été assez dure. Noffke a été accusée d'avoir fait des vœux pieux. L'équipe a même créé un site Web spécial qui réfute ses déclarations.
Les pics de méthane de 2014 pourraient être attribués à la pollution causée par Curiosity elle-même. Mais le méthane est également une caractéristique de la vie des microbes, comme les archées. Et puis l'observation de 2015 faite par MRO est devenue connue - il a vu de l'eau salée couler le long des pentes du cratère Gale à des températures inférieures à zéro; l'eau n'était pas autorisée à geler les perchlorates.
La passion était au rendez-vous. L'équipe Curiosity a admis qu'elle avait gâché la géologie. Noffke a répondu à leur déclaration. «Maintenant, c'est une colline érodée, mais avant c'était un lac dans un environnement complètement différent. Ils disent que c'est une rivière avec un canal à plusieurs bras. Mais c'est complètement faux. Il s'agit d'une pente à gauche d'une rivière sinueuse. C’est dans de tels endroits sur Terre que des tapis microbiens existent - juste là-dedans! "
La seule façon de résoudre ce problème était d'envoyer des gens sur Mars. Le problème avec cela est d'amener autant de carburant pour qu'il suffise de se détacher de la surface martienne et de retourner sur Terre. Par conséquent, la première étape, très probablement, consistera à envoyer des gens en orbite autour de Mars - une telle proposition a été faite par la
Planetary Society , présidée par
Bill Nye .
Les plans les plus éloignés de la NASA comprennent l'envoi de personnes sur Mars dans les années 2030, avant que la mission russo-européenne Exomars 2020 ne sélectionne le fond d'un lac asséché propice à l'atterrissage.D'autres preuves de l'activité ancienne des microbes dans le bassin du cratère Gale ont été obtenues par l'Université de l'Oregon, où le géologue Greg Retallack a noté la teneur élevée en sulfates dans le sol, qui ne peut être expliquée que par le travail des bactéries anaérobies dans un environnement sans oxygène. Certaines «structures vésiculaires» ou vésicules, visibles sur les photographies de Curiosity, ressemblent à celles produites par les microbes sur Terre après la pluie, comme l'a écrit Retallack dans la revue Geology. Les sentiments de Noffke ont été touchés par la grande science et l’enthousiasme du public pour la vie extraterrestre. Son travail n'était qu'une description de l'hypothèse, pas une déclaration complète, et l'hostilité de l'équipe Curiosity l'a prise par surprise. Cependant, l'équipe a esquissé un nouveau parcours, ramenant le rover à l'endroit où les explosions de méthane ont été enregistrées, et au cours de la même saison, lors de leur première découverte. Et çapeut-être a-t-il surtout démontré l'importance de cette étude pour les fans ordinaires, les followers sur Twitter et Instagram, comme moi.Par conséquent, les chercheurs et les fans ont regardé avec impatience la sonde de l'agence spatiale européenne Schiaparelli entrée en orbite autour de Mars à l'automne 2016, préparée pour le lancement du rover. Un véhicule de descente d'essai, contrôlé par le module parent depuis l'orbite, est descendu dans la zone du plateau méridien19 octobre 2016. Comme prévu, le parachute a ouvert 12 km et le bouclier thermique 7,8 km. Et puis une erreur de mesure inertielle s'est produite, qui est allée une seconde de plus que nécessaire, et en raison du grand flux de données, le système a produit une hauteur calculée qui était inférieure au niveau de la surface. Une erreur d'une seconde a provoqué l'ouverture du deuxième parachute et les moteurs de frein se sont mis en marche trop tôt, ce qui a provoqué un atterrissage dur et une chute du rover. Ses fragments peuvent être observés au MRO.Ce test a été une cruelle déception, mais ce n'était qu'un test. L'Agence spatiale européenne prévoit de retourner sur Mars en 2020.