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Publié le 1 novembre 2018
"Révéler les processus par lesquels les composés de carbone organiques se forment sur Mars a été un grand intérêt pour comprendre son potentiel d'habitabilité", a déclaré Andrew Steele de Carnegie. "La découverte que les systèmes naturels peuvent essentiellement former une petite batterie alimentée par la corrosion qui entraîne des réactions électrochimiques entre les minéraux et le liquide environnant a des implications majeures pour le domaine de l'astrobiologie." Un processus similaire pourrait se produire partout où des roches ignées sont entourées de saumures, y compris les océans de la lune de Jupiter, Europa, de Saturne, Encelade, de Saturne, et même certains environnements, particulièrement tôt dans l’histoire de cette planète.
Andrew Steele de Carnegie a été un membre clé de l’équipe de recherche dont les travaux dans le cadre de ce projet ont fondé sa découverte du carbone organique indigène dans 10 météorites martiennes il ya six ans. Les molécules organiques qu'il a trouvées en 2012 sont comparables à celles trouvées par Curiosity.
Comme les échantillons de météorites, les roches échantillonnées par Curiosity doivent être chauffées à des températures très élevées, comprises entre 500 et 800 degrés Celsius (932 et 1 472 degrés Fahrenheit) à l'aide des instruments du rover, pour que leurs matières organiques soient libérées sous forme de gaz. Parce que les hydrocarbures ont été libérés à des températures aussi élevées, ils pourraient provenir de molécules organiques plus grosses et résistantes dans la roche.
Des roches sédimentaires (mudstones) ont été forées dans quatre zones situées à la base du mont Sharp, le tertre central du cratère Gale. Bien que la surface de Mars soit aujourd'hui inhospitalière, il est évident que, dans un passé lointain, le climat martien a permis la présence d'eau liquide – un ingrédient essentiel à la vie – à la surface.
L'analyse par Curiosity indique qu'il y a des milliards d'années, un lac dans le cratère de Gale contenait tous les ingrédients nécessaires à la vie, y compris des blocs de construction chimiques, des sources d'énergie et de l'eau liquide. Le mudstone s'est progressivement formé à partir de limon qui s'est déposé hors de l'eau et s'est accumulé au fond du lac. Les scientifiques ont estimé l'âge des roches par la méthode du dénombrement des cratères. Étant donné que les cratères d’impact de météorites s’accumulent avec le temps, plus une région a de cratères, plus elle est ancienne. Bien qu'il n'y ait aucun moyen de dater directement la matière organique trouvée dans les roches, elle doit être au moins aussi vieille que les roches elles-mêmes.
Les résultats indiquent des concentrations de carbone organique de l'ordre de 10 parties par million ou plus. Ceci est proche de la quantité observée dans les météorites martiennes et environ 100 fois plus que les détections in situ antérieures de carbone organique. Certaines des molécules identifiées comprennent les thiophènes, le benzène, le toluène et les petites chaînes carbonées, telles que le propane ou le butène. Des molécules organiques contenant du chlore avaient déjà été détectées sur Mars.
La découverte de carbone ancien préservé directement sur la surface martienne donne aux scientifiques l’assurance que le rover Mars 2020 de la NASA et le rover ExoMars de l’Agence spatiale européenne trouveront encore plus de matières organiques, à la surface et dans le sous-sol peu profond.
«Y a-t-il des signes de vie sur Mars?», Demande Michael Meyer, scientifique du programme de la NASA pour la mission Mars Science Laboratory. "Nous ne le savons pas mais ces résultats nous indiquent que nous sommes sur la bonne voie."
Steele dit que les prochaines étapes doivent être la recherche de composés organiques libérés par les échantillons de roche à des températures plus basses.
Le carbone organique de Mars pourrait provenir d’une série de réactions électrochimiques entre des liquides saumâtres et des minéraux volcaniques, selon de nouvelles analyses de trois météorites martiennes d’une équipe dirigée par Andrew Steele de Carnegie. L’analyse du groupe d’un trio de météorites martiennes tombées sur Terre – Tissint, Nakhla et NWA 1950 – a montré qu’elles contiennent un inventaire de carbone organique remarquablement cohérent avec les composés de carbone organique détectés par les missions mobiles du laboratoire scientifique Mars Science.
L’équipe de Steele en 2012 a déterminé que le carbone organique trouvé dans 10 météorites martiennes provenait bien de la planète rouge et n’était pas dû à la contamination de la Terre mais aussi que le carbone organique n’avait pas d’origine biologique. Ce nouveau travail amène ses recherches à la prochaine étape – en essayant de comprendre comment le carbone organique de Mars a été synthétisé, sinon par la biologie.
Micrographie électronique à transmission haute résolution (échelle 50 nm) d'un grain provenant d'une météorite martienne. Rappelant une longue fourchette, les couches de carbone organique se trouvent entre les «dents intactes». Cette texture est créée lorsque les minéraux volcaniques de la roche martienne interagissent avec une saumure salée et deviennent ainsi l'anode et la cathode d'une batterie naturelle. réaction de corrosion. Cette réaction aurait alors assez d'énergie – dans certaines conditions – pour synthétiser le carbone organique. Crédit: Andrew Steele
Les molécules organiques contiennent du carbone et de l'hydrogène, et comprennent parfois de l'oxygène, de l'azote, du soufre et d'autres éléments. Les composés organiques sont généralement associés à la vie, bien qu'ils puissent également être créés par des processus non biologiques, appelés chimie organique abiotique.
Ses co-auteurs et lui ont plongé dans la minérologie de ces trois météorites martiennes. En utilisant une microscopie et une spectroscopie avancées, ils ont pu déterminer que les composés organiques des météorites étaient probablement dus à la corrosion électrochimique des minéraux dans les roches martiennes par une saumure liquide salée environnante.
Le Daily Galaxy via la Carnegie Institution for Science
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