Tant que l’humanité a regardé le ciel, nous avons été fascinés par la possibilité que d’autres mondes — un peu comme la Terre – contiennent des organismes vivants. Alors que nos visites sur la Lune nous ont appris qu’elle est complètement stérile et inhabitée, d’autres mondes de notre Système solaire restent pleins de potentiel. Vénus pourrait avoir la vie dans ses sommets de nuages. Europe et Encelade pourraient avoir de la vie grouillant dans un océan d’eau liquide sous la surface. Même les lacs d’hydrocarbures liquides de Titan offrent un endroit fascinant pour rechercher des organismes vivants exotiques.

Mais de loin, la possibilité la plus fascinante est la planète rouge: Mars. Ce cousin plus petit, plus froid et plus éloigné de la Terre avait certainement un passé humide, où l’eau liquide a clairement coulé à la surface pendant plus d’un milliard d’années. Des preuves circonstancielles ont montré la plausibilité de la vie sur Mars, non seulement dans le passé ancien, mais peut-être encore vivante, et peut-être parfois active, même aujourd’hui. Il y a cinq possibilités pour la vie sur Mars. Voici ce que nous savons jusqu’à présent.

Avec les informations que nous avons obtenues de divers orbiteurs, atterrisseurs et rovers, nous avons fait une flopée de découvertes fascinantes sur Mars. Nous voyons des lits de rivières asséchés et des preuves d’anciens événements glaciaires à la surface martienne. Nous trouvons de minuscules sphères d’hématite sur Mars ainsi que de nombreuses preuves de roches sédimentaires, qui ne se forment sur Terre que dans des environnements aqueux. Et nous avons observé de la glace solide sous la surface, de la neige et même de l’eau de surface gelée sur Mars en temps réel.

Nous avons même observé ce qui est susceptible d’être de l’eau de surface saumâtre s’écoulant activement le long des parois de divers cratères, bien que ce résultat soit encore controversé. Tous les ingrédients bruts nécessaires à la vie sur Terre étaient également abondants au début de Mars, y compris une atmosphère épaisse et de l’eau liquide à sa surface. Bien que Mars n’apparaisse plus comme si elle grouillait de vie aujourd’hui, il existe trois preuves que la vie passée ou même présente pourrait être une possibilité.

La première preuve convaincante est venue des instruments à bord des atterrisseurs Mars Viking de la NASA en 1976. Trois expériences de biologie ont été réalisées: une expérience d’échange de gaz, une expérience de libération marquée et une expérience de libération pyrolytique, suivie d’une expérience de spectromètre de masse à chromatographe en phase gazeuse. L’expérience de libération marquée a donné un résultat positif lorsqu’elle a été réalisée sur les deux atterrisseurs Viking, mais seulement la première fois que le test a eu lieu. Toutes les autres expériences sont revenues négatives.

La deuxième preuve est venue lorsqu’un fragment d’une météorite martienne — Allan Hills 84001 — a été récupéré le 27 décembre 1984. Il s’avère qu’environ 3% de toutes les météorites qui tombent sur Terre proviennent de Mars, mais celle-ci était particulièrement grosse: près de 2 kilogrammes (plus de 4 livres). Il s’est formé à l’origine sur Mars il y a environ 4 milliards d’années et n’a atterri sur Terre qu’il y a environ 13 000 ans. Lorsque nous l’avons regardé à l’intérieur en 1996, il semble contenir des matériaux qui pourraient être les restes de formes de vie organiques fossilisées, bien qu’ils puissent également provenir de processus inorganiques.

Et enfin, la troisième preuve est sortie avec le dernier rover martien de la NASA: Curiosity. Au fur et à mesure que les saisons changeaient sur Mars, Curiosity a détecté des « rots” de méthane émis par des endroits souterrains spécifiques, mais seulement à la fin de l’hiver martien et au début du printemps. C’est, encore une fois, un signal ambigu au mieux, car des processus géochimiques inorganiques pourraient être saisonniers et entraîner la libération de méthane, mais des processus organiques et biologiques pourraient également en être la cause.

Lorsque nous examinons l’ensemble des preuves — tout ce que nous avons appris sur Mars —, il existe cinq possibilités pour l’histoire de la vie sur la Planète Rouge. Ce pourrait être un monde éternellement stérile; ce pourrait être un monde où la vie a prospéré pendant un certain temps, mais a ensuite atteint une impasse; il pourrait y avoir de la vie existante aujourd’hui; il pourrait avoir été semé par la vie terrestre très tôt; ou il ne pourrait y avoir que des organismes terrestres qui y ont fait leur chemin depuis l’aube de l’ère spatiale.

Voici ce que chaque possibilité signifierait.

1.) Mars n’a jamais eu de vie dessus. Malgré les mêmes ingrédients bruts que la Terre primitive et des conditions aqueuses similaires, les circonstances nécessaires à la formation de la vie ne se sont tout simplement jamais produites sur Mars. Tous les processus géologiques et chimiques qui se produisent inorganiquement se sont encore produits, mais rien d’organique. Puis, il y a un peu plus de trois milliards d’années, l’atmosphère de Mars a été dépouillée par le Soleil, asséchant toute eau de surface liquide et conduisant à l’apparence actuelle de Mars.

C’est la position la plus conservatrice, et il faudrait que les trois prétendus tests « positifs” aient une résolution inorganique ou basée sur la contamination. Cela est éminemment possible et reste — dans l’esprit de beaucoup — l’hypothèse par défaut. Jusqu’à ce que des preuves très convaincantes indiquent de manière robuste la vie passée ou présente sur Mars, cela restera probablement l’hypothèse principale.

2.) Mars a eu la vie très tôt, mais elle s’est éteinte. Ce scénario, à bien des égards, est tout aussi convaincant que le précédent. Il est très facile d’imaginer qu’un monde avec:

• une atmosphère épaisse semblable à celle de la Terre primitive,
• de l’eau liquide stable à sa surface,
• des continents avec une riche diversité géologique,
• des volcans,
• un champ magnétique,
• une journée de longueur similaire à la nôtre,
• et des températures légèrement plus fraîches que celles de la Terre aujourd’hui,

pourraient donner naissance à la vie. Pour beaucoup, il est pratiquement impossible d’imaginer que ces conditions — après plus d’un milliard d’années — ne mèneraient pas à la vie, étant donné que la vie n’est apparue sur Terre que quelques centaines de millions d’années après sa formation.

Cependant, la perte de l’atmosphère martienne a eu un effet profond sur la planète et aurait pu entraîner l’extinction de toute vie sur Mars. Le forage dans la roche sédimentaire de Mars et la recherche de formes de vie fossilisées, voire d’inclusions riches en carbone métamorphisées, pourraient potentiellement révéler les preuves nécessaires pour valider ce scénario.

3.) Mars a eu une vie précoce, et elle persiste encore sous une forme principalement dormante sous la surface. C’est la vision la plus optimiste, mais toujours scientifiquement viable, de la vie sur Mars. Peut-être que la vie s’est installée tôt et que lorsque Mars a perdu son atmosphère, quelques extrêmophiles sont restés dans une sorte d’état d’animation figée et suspendue. Lorsque les bonnes conditions sont apparues – peut—être sous terre, où de l’eau liquide peut parfois s’écouler -, la vie « se réveille” et commence à remplir ses fonctions biologiques critiques.

Si c’est le cas, il y a encore des organismes à trouver sous la surface martienne, peut-être dans les sables peu profonds à quelques pieds ou même à quelques pouces sous notre vaisseau spatial. Nous ne parlons probablement que de vie unicellulaire, n’atteignant peut-être même pas la complexité d’une cellule eucaryote, mais la vie sur n’importe quel monde autre que la Terre serait toujours une révolution pour la science. Le rover Perseverance de la NASA, qui a été lancé avec succès le 30 juillet 2020, collectera des échantillons de sol critiques pour tenter de tester ce scénario hypothétique.

4.) Mars n’avait pas de vie jusqu’à ce que la Terre l’ensemence, naturellement. il y a 65 millions d’années, un très grand corps en mouvement rapide a touché la Terre, créant le cratère Chixulub et produisant suffisamment de matière pour recouvrir la Terre d’un nuage de débris, conduisant à la cinquième grande extinction de masse de l’histoire de la Terre. Et, comme beaucoup d’impacts massifs, celui-ci a probablement projeté de petits morceaux de Terre dans l’espace, de la même manière que les impacteurs de la Lune ou de Mars envoient des météores dans tout le Système solaire, où certains d’entre eux finissent par atterrir sur Terre.

Eh bien, quelques impacts vont probablement également dans l’autre sens: envoyer du matériel terrestre vers d’autres mondes, y compris Mars. Il semble déraisonnable que le matériau de la croûte terrestre, riche en vie organique, ne parvienne pas du tout à Mars. Au lieu de cela, il est éminemment plausible que des organismes terrestres se soient rendus sur Mars et aient commencé à s’y reproduire, qu’ils aient prospéré ou non. Peut-être qu’un jour, nous pourrons connaître toute l’histoire de la vie sur Mars et déterminer si l’une d’entre elles a le même ancêtre commun dont toute la vie terrestre existante descend. C’est une possibilité fascinante qui n’est pas facile à écarter.

5.) Notre programme spatial moderne a répandu la vie terrestre sur Mars. Et, enfin, peut—être Mars était—elle vraiment une planète stérile et sans vie – au moins pendant des milliards d’années – jusqu’à l’aube de l’ère spatiale. Peut-être que des matériaux spatiaux qui n’étaient pas décontaminés ou stérilisés à 100% ont atterri à la surface martienne, amenant des organismes terrestres modernes avec eux comme passagers clandestins.

C’est le cauchemar ultime des astrobiologistes: il y a une histoire fascinante de la vie à découvrir sur un autre monde, mais nous la contaminerons avec nos propres organismes avant d’apprendre la véritable histoire de la vie sur ce monde. Dans le pire des cas, il pourrait s’agir du cas qui survivait à la vie simple sur Mars d’origine martienne, mais que la vie terrestre est arrivée et l’a surclassée, la conduisant à une extinction rapide. Cette peur bien réelle et saine est la raison pour laquelle nous sommes souvent si conservateurs, d’un point de vue biologique, lorsque nous explorons d’autres planètes et des mondes étrangers.

Il y a un immense espoir que les générations actuelles et futures de rovers et d’orbiteurs martiens nous aideront enfin à déterminer si Mars — maintenant ou à un moment quelconque de son passé — a déjà hébergé la vie. Si la réponse à cette question est affirmative, cela conduit à une question de suivi importante: cette vie est-elle liée ou indépendante de la vie sur Terre? Il est possible que la vie soit née sur Terre et ensemencée de vie sur Mars; il est possible que la vie ait pris naissance sur Mars puis ensemencé la Terre; il est même possible que la vie ait précédé la Terre et Mars, et que les premières formes de celle-ci se soient installées sur les deux planètes.

Mais à ce stade, nous n’avons aucune preuve accablante que la vie ait jamais existé sur Mars. Nous avons quelques indices qui pourraient être des indicateurs de la vie passée ou présente là-bas, mais des processus entièrement inorganiques pourraient expliquer chacun de ces résultats observés.

Comme toujours, la seule façon de découvrir la vérité est de mener une science plus abondante et de meilleure qualité avec des instruments et des techniques de qualité supérieure. Alors que le rover Perseverance de la NASA avance pour collecter une variété d’échantillons de sol, la prochaine étape consistera à les ramener sur Terre pour analyse en laboratoire. Si nous y parvenons, nous pourrions savoir avec certitude, au cours de la prochaine décennie, laquelle de ces cinq possibilités est la plus conforme à la vérité sur Mars.