Il y a 60 ans, le 14 juillet 1965 exactement, la sonde Mariner 4 de la Nasa s'approchait suffisamment de Mars pour que ses instruments et ses photos fassent voler en éclats les espoirs de ceux qui pouvaient penser que des romans comme le célèbre Chroniques martiennes de Ray Bradbury étaient peut-être autre chose que de la science-fiction.

La sonde de la noosphère révélait en effet une absence de boucliers magnétiques et confirmait la présence d'une atmosphère ténue et froide, peu propice aux écoulements d'eau liquide, si ce n'est sous forme de saumure éventuellement colonisable par les équivalents de certains extrêmophiles observés sur Terre.

La vie sur Mars, de Mariner 9 aux sondes Viking

Les rayons cosmiques et l'absence d'une couche d'ozone pour la protection contre les UV ne devaient pas non plus faciliter les choses à des formes de vie éventuelles à la surface de Mars. De sorte que dès cette époque, l'espoir de trouver des formes de vie multicellulaires sur la Planète rouge a été largement abandonné.

Toutefois, fin 1971 et début 1972, la sonde Mariner 9 devint non seulement la première sonde spatiale placée en orbite autour d'une planète autre que la Terre, mais elle permit pour la première fois de cartographier l'ensemble de la surface de Mars.

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Parmi les photos les plus spectaculaires et les plus intéressantes sur le plan scientifique figurent les premières vues détaillées des volcans de Mars, de la Valles Marineris, des calottes polaires martiennes et surtout de traces passées d'écoulement d'eau liquide sous forme de vallées fluviales.

Le célèbre astronome et scientifique de l'Université Cornell, Carl Sagan, emmène le spectateur sur la Planète rouge dans ce film officiel de la Nasa de 1972, « Mars : la recherche commence ». Sagan explique que l'on en savait peu sur notre voisine de l'espace avant le lancement de la sonde spatiale inhabitée Mariner 9 vers Mars en 1971. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Periscope Film LLC

Mars avait donc peut-être été habitable dans un lointain passé et peut-être pouvait-on encore y trouver au moins des micro-organismes vivants encore aujourd'hui - c'est pourquoi la Nasa allait tenter de les détecter quelques années plus tard avec les fameuses missions Viking.

Les résultats ont été décevants, mais aussi problématiques avec l'expérience Labeled Release  conduite par les atterrisseurs sur Mars (comme l'ont montré des tests sur des échantillons provenant du désert d'Atacama, elle pouvait détecter 5 à 10 cellules bactériennes par gramme de sol). Les orbiteurs ramenaient, eux, des images confirmant l'existence d'un passé beaucoup plus accueillant, avec des écoulements importants d'eau liquide il y a plus de 3 milliards d'années.

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Des briques de bactéries vivantes conservées intactes pendant 50 millions d'années ?

La saga de la recherche de la vie sur Mars se poursuit aujourd'hui, aussi bien avec des missions martiennes qu'avec des expériences relevant de l'exobiologie sur Terre, comme le montre une publication parue dans la célèbre revue Astrobiology il y a quelques mois - mais passée un peu inaperçue - et qui montre bien qu'en 2026 tout espoir n'est pas perdu. 

Selon le communiqué de l'Université d'État de Pennsylvanie, des microbes anciens, figés dans le temps, ou leurs vestiges pourraient être découverts dans les dépôts de glace martiens lors de futures missions sur la Planète rouge.

En effet, certains membres de l'étude, en collaboration avec une équipe de chercheurs du Centre de vol spatial Goddard de la Nasa, ont recréé en laboratoire des conditions similaires à celles de Mars et ont démontré « que des fragments des molécules constituant les protéines de la bactérie Escherichia coli, s'ils sont présents dans le pergélisol et les calottes glaciaires de Mars, pourraient rester intacts pendant plus de 50 millions d'années, malgré une exposition intense et continue aux radiations cosmiques ».

Phoenix était une sonde spatiale américaine de la Nasa qui s'est posée le 25 mai 2008 sur le sol de la planète Mars dans la région de Vastitas Borealis près de la calotte polaire nord. © Nasa, Jet Propulsion Laboratory (JPL)

« Cinquante millions d'années, c'est bien plus que l'âge estimé de certains dépôts de glace présents à la surface de Mars, souvent âgés de moins de deux millions d'années. Cela signifie que toute forme de vie organique présente dans la glace serait préservée. Autrement dit, si des bactéries vivent près de la surface de Mars, les futures missions pourront les détecter », ajoute Christopher House, co-auteur de l'étude et directeur du Consortium Penn State pour les sciences et technologies planétaires et exoplanétaires.

Christopher House rappelle qu'« il y a beaucoup de glace sur Mars, mais la majeure partie se trouve juste sous la surface. Les missions futures auront besoin d'une foreuse suffisamment grande ou d'une puissante pelle pour y accéder, à l'instar de Phoenix ».

On se souvient que la mission Phoenix de la Nasa, lancée en 2007, avait été la première à prélever des échantillons de glace et à les photographier dans l'équivalent martien du cercle polaire arctique sur Terre.

La mission Phoenix de la Nasa en 2008 a été la première à creuser et à photographier de la glace, comme on le voit ici, dans l'équivalent martien du cercle polaire arctique. © Centre des sciences et de l'ingénierie des radiations de Penn State (Photo : Alexander Pavlov)

Des sédiments moins protecteurs que la glace d'eau pure

Si l'on devait résumer ce qu'a fait l'équipe de recherche dirigée par Alexander Pavlov, auteur principal de l'étude et scientifique spatial au centre Goddard de la Nasa, on pourrait commencer par dire qu'elle a testé la résistance de bactéries E. coli (et plus précisément de leurs acides aminés) face à des conditions extrêmes.

En l'occurrence, il s'agissait plus précisément de regarder ce qui se passe dans deux cas, celui où les acides aminés sont placés dans de la glace d'eau pure et celui où ils sont placés dans des équivalents terrestres de mélanges de glace et de sédiments martiens, avec une température de -51 °C et une exposition à des doses de rayons cosmiques équivalentes à 20 ou 50 millions d'années sur Mars.

Contre toute attente, les sédiments - que l'on pensait protecteurs - s'avèrent être des catalyseurs de destruction, avec une dégradation des acides aminés 10 fois plus rapide que dans la glace seule.

Des échantillons d'E. coli mélangés à de la glace d'eau et à des sédiments martiens ont été refroidis à -51 °C, puis exposés à un rayonnement cosmique équivalent à 20 millions d'années d'exposition au Centre des sciences et de l'ingénierie des radiations de Penn State. © Centre des sciences et de l'ingénierie des radiations de Penn State, (photo Alexander Pavlov)

Les chercheurs expliquent ce phénomène par la mobilité des particules nocives, c'est-à-dire que dans la glace pure, les radicaux libres créés par les radiations restent « figés » et ne peuvent pas atteindre les molécules organiques alors qu'avec des minéraux, un film liquide se formerait au point de contact entre la glace et les sédiments, permettant aux radicaux de circuler et de détruire les acides aminés.

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En bonus, ce travail est encourageant pour de futures missions de recherche de la vie sur des lunes glacées comme Europe et Encelade, surtout lorsque l'on sait que les températures des glaces y sont encore plus basses que sur Mars et ralentissent donc davantage la dégradation.