Perseverance ne pourrait pas détecter des biosignatures à la surface de Mars, selon une étude

C’est l’une des missions principales du rover Perseverance : trouver des traces de vie dans les roches du sol martien ou du moins essayer. Car ce ne sont pas des fossiles d’organismes que recherche Perseverance, mais des molécules, plus ou moins complexes, qui auraient été synthétisées par des processus biologiques. Le rover Curiosity aurait d’ailleurs fait le premier pas en confirmant la présence de molécules organiques (méthane et composés carbonés) sur Mars. Si Perseverance réussissait à trouver des biomolécules plus complexes, cela pourrait signifier que la planète aurait connu les prémices d’une vie organique, même très rudimentaire. Une perspective plutôt excitante !

Le problème des radiations UV

Cet objectif est également l’un du prochain rover qui devrait rejoindre Mars : Rosalind Franklin. Ce nouveau rover du programme ExoMars de l’ESA et Roscosmos embarquera à son bord une suite d’instruments dans le but d’effectuer des mesures spectroscopiques Raman. La spectroscopie Raman est une méthode d’analyse chimique qui permet d’identifier la structure des molécules présentes dans un échantillon. Ce type d’instrument équipe déjà le rover Perseverance. Si cette méthode est efficace sur Terre, et très largement utilisée pour détecter des biomolécules, les choses semblent se compliquer sur Mars.

Car il y a une différence majeure entre Mars et la Terre : l’atmosphère. Si Mars possède bien une, celle-ci est cependant beaucoup plus fine que celle de la Terre. Or, l’atmosphère terrestre joue un rôle essentiel pour la préservation de la vie : elle stoppe une grande partie des radiations des ultraviolets (UVR), qui s’avèrent nocives à forte dose pour les organismes vivants.

Cette méthode d’analyse est-elle la mieux adaptée pour Perseverance ?

Des biomolécules pourraient-elles rester stables sous le feu des radiations solaires impactant le sol martien ? Certaines études préalables à la mission ont montré que si le taux de dégradation est certainement très fort dans les premiers centimètres de la surface, le régolithe avait cependant la capacité de protéger certaines biomolécules. En considérant cette hypothèse, il existe cependant un autre problème, lié à la méthode d’analyse cette fois. En effet, si les scientifiques ont montré que des biomolécules pouvaient rester détectables malgré les conditions atmosphériques de Mars, ces tests n’avaient pas été réalisés en utilisant la spectroscopie Raman pour effectuer les analyses.

Une équipe de chercheurs vient donc questionner la capacité d’analyse de ce type d’instrument dans les conditions martiennes. Une série d’expériences (Biomex) a ainsi été réalisée à bord de la Station spatiale internationale. Sept types de biomolécules différents ont été exposés aux radiations solaires à l’extérieur de la station durant 469 jours. Elles ont été mélangées à des analogues de régolithe martien afin de simuler au mieux les conditions de l’environnement régnant sur la Planète rouge. Les échantillons ont ensuite été analysés avec la spectroscopie Raman.

Le signal du régolithe recouvre celui des biomolécules

Les chercheurs se sont alors rendu compte que, lors des analyses des échantillons les plus exposés aux UVR (simulant ceux de la surface martienne), le signal associé aux minéraux du régolithe recouvrait partiellement, voire masquait totalement le signal associé aux biomolécules. Par exemple, le signal particulièrement fort de l’hématite, un minéral très présent sur Mars, tombe exactement dans la même gamme de valeurs que celui de la chlorophylle, de la cellulose ou d’autres biomolécules, empêchant leur détection. Les échantillons contenant beaucoup d’argile se sont avérés encore plus difficiles à analyser. Or, ce minéral est considéré comme la matrice la plus apte à avoir conservé des molécules organiques sur Mars.

Cette étude, publiée dans Science Advances, montre la difficulté d’analyser des échantillons contenant des phases minérales à l’aide de la spectroscopie Raman, en présence d’une forte exposition aux UVR. Par contre, les échantillons situés en profondeur et donc plus protégés des radiations UV, pourraient rester correctement détectables avec cette méthode.

Perseverance, qui ne peut analyser que des échantillons de surface, pourrait donc passer totalement à côté d’une biosignature, même si des biomolécules étaient bien présentes dans l’échantillon analysé !

Forer en profondeur, la solution de Rosalind Franklin

Tous les espoirs se tournent donc vers le rover Rosalind Franklin qui aura, lui, la capacité de forer jusqu’à 2 mètres de profondeur pour récupérer des échantillons protégés des UV.

Une modification de la technique d’analyse par spectroscopie Raman montre également de bons résultats sur Terre, mais l’équipement a encore besoin d’être miniaturisé avant de pouvoir être intégré à une potentielle mission sur Mars. En attendant, une nouvelle approche de traitement de la donnée pourrait permettre de tirer néanmoins certaines informations des échantillons analysés par Perseverance. Sinon, il faudra attendre le retour des échantillons sur Terre, prévu pour 2033.