L'astrobiologiste de l'ASU Jack Farmer étudie un écoulement coloré par des micro-organismes qui s'écoule des sources chaudes d'El Tatio au Chili. L'agriculteur et le scientifique planétaire de l'ASU Steve Ruff ont identifié des structures de silice à El Tatio qui se sont formées à l'aide de micro-organismes et qui semblent presque identiques aux structures de silice trouvées par le rover Spirit sur un site sur Mars. Crédit :Steve Ruff
Deux géoscientifiques de l'Arizona State University ont fait une découverte parmi des sources chaudes au Chili qui pourrait inciter les scientifiques à revisiter un emplacement sur Mars exploré il y a plusieurs années par le rover Spirit de la NASA. La découverte implique des structures en forme de doigts qui se forment dans les dépôts de sources chaudes par des processus qui combinent des activités biologiques et non biologiques.
Les sources chaudes chiliennes se trouvent à un endroit appelé El Tatio et se trouvent au bord du désert d'Atacama extrêmement sec, l'un des meilleurs sites "Mars analogiques" sur Terre.
Co-auteurs Steve Ruff et Jack Farmer, de l'École d'exploration de la Terre et de l'espace de l'ASU, rapportent qu'El Tatio produit des gisements de silice avec des structures influencées par des organismes vivants qui semblent presque identiques à celles trouvées il y a huit ans par Spirit dans le cratère Gusev sur Mars. Leur rapport a été récemment publié par Communication Nature .
La question se pose naturellement de savoir si ce que Spirit a trouvé sur Mars aurait également pu être influencé par la vie.
"L'exploration de Mars a atteint un stade où nous pouvons commencer à rechercher des" biosignatures ", " a déclaré l'auteur principal Ruff. Les biosignatures sont des traces naturelles qui indiquent la présence de la vie, soit aujourd'hui, soit dans le passé.
Sur Terre, les fossiles sont un exemple quotidien d'une biosignature de la vie passée. Mais les biosignatures peuvent prendre des formes plus subtiles telles que des molécules organiques piégées dans les roches. Les biosignatures peuvent également inclure des structures physiques telles que des tapis compactés de micro-organismes appelés stromatolites, trouvés dans divers environnements sur Terre.
Home Plate est un ancien gisement de cendres volcaniques érodé d'environ 100 mètres de diamètre qui se trouve dans les collines Columbia du cratère Gusev. À un moment donné dans le passé, une source chaude était active ici, produisant des affleurements de silice qui semblent presque identiques aux caractéristiques trouvées dans les sources chaudes d'El Tatio au Chili. Les affleurements de silice se trouvent à côté du bord droit de Home Plate, près du rover Spirit (entouré). Crédit :NASA/JPL-Caltech/Université d'Arizona
Aucun atterrisseur ou rover sur Mars n'a encore détecté de fossiles. Les scientifiques supposent donc que toute biosignature martienne serait petite - pensez microscopique - et difficile à identifier, encore moins trouver, sur une planète avec autant de superficie que toutes les régions terrestres de la Terre.
Parcourir les collines
En 2007, Le rover Spirit de la NASA explorait à côté d'un dépôt érodé de cendres volcaniques surnommé Home Plate dans les Collines Columbia du cratère Gusev sur Mars.
Le moteur de la roue avant droite du rover était tombé en panne, et comme le rover traînait la roue coincée comme une charrue sur le sol, il a mis au jour un riche gisement de silice pure entouré d'affleurements riches en silice. C'est un minéral que l'on trouve couramment dans les sources chaudes et les geysers comme ceux pour lesquels le parc national de Yellowstone est célèbre.
Ruff était l'un des scientifiques qui ont identifié le minéral de silice et avec Farmer, observations publiées soutenant une origine de source chaude. Mais les structures nodulaires et en forme de doigt inhabituelles des affleurements de silice à côté de Home Plate étaient mal comprises.
Le rover Spirit de la NASA a photographié cet amas de nodules de silice en forme de doigt près de Home Plate dans les collines de Columbia en avril 2007. Les nodules semblent avoir la même taille et la même forme que les nodules de silice des sources chaudes d'El Tatio sur Terre. où l'activité biologique a contribué à leur formation. Crédit :NASA/JPL-Caltech
A la recherche de similitudes
Quelques années plus tard, Ruff a entendu parler des sources chaudes d'El Tatio grâce à une revue scientifique. Les sources chaudes sont parmi les plus hautes sources thermales actives connues sur Terre (plus de 14, 000 pieds). La nuit, même en été, les températures à El Tatio descendent souvent en dessous de zéro, et le jour, beaucoup de lumière ultraviolette du soleil traverse le mince, air sec. Cela fait d'El Tatio probablement le meilleur analogue terrestre pour les anciennes sources chaudes martiennes.
"Nous sommes allés à El Tatio à la recherche de comparaisons avec les fonctionnalités trouvées par Spirit at Home Plate, " a déclaré Ruff. "Nos résultats montrent que les conditions à El Tatio produisent des gisements de silice avec des caractéristiques qui sont parmi les plus proches de Mars de tous les gisements de silice sur Terre."
Ces caractéristiques se comparent favorablement avec les affleurements de silice de Martian Home Plate, Ruff a expliqué. "Le fait que les microbes jouent un rôle dans la production des structures de silice distinctives à El Tatio soulève la possibilité que les structures de silice martiennes se soient formées de manière comparable, en d'autres termes avec l'aide d'organismes vivants à l'époque."
prochain rover
La NASA prévoit d'envoyer un nouveau rover sur Mars en 2020. Le rover, qui n'a pas encore de nom, sera similaire en taille et en puissance au rover Curiosity, explore actuellement le cratère Gale. Mais le nouveau rover disposera d'instruments plus avancés et de la capacité de collecter et de mettre en cache des échantillons pour une récupération ultérieure.
Les sources chaudes d'El Tatio au Chili donnent aux scientifiques l'opportunité d'examiner les gisements de silice hydrothermale dans un environnement semblable à celui de Mars. Ces nodules en forme de doigt se sont développés avec l'activité des micro-organismes. Leur ressemblance avec les gisements de silice trouvés à Home Plate dans le cratère Gusev suggère une cible possible pour le prochain rover martien de la NASA, lancement prévu en 2020. Crédit :Steve Ruff
Alors, où devrait aller le rover 2020 ?
Comme la NASA l'a fait avec Curiosity, il a organisé une série d'ateliers pendant plusieurs années, où les scientifiques de Mars présentent leur meilleur cas pour un site d'atterrissage ou un autre. A la fin de chaque atelier, les sites candidats sont classés en fonction de leur aptitude au regard de certaines qualités. Il s'agit notamment du cadre géologique, potentiel de conservation des biosignatures, et la qualité des échantillons retournés.
Actuellement, le site de Columbia Hills/Home Plate dans le cratère Gusev occupe la deuxième place sur la liste des huit candidats. C'est juste après un ancien lit de lac dans le cratère Jezero sur le bord nord-ouest d'Isidis Planitia, un ancien bassin d'impact. Le prochain atelier de sélection de sites est prévu en février 2017, avec des plans pour réduire la liste à un "Final Four".
Bien que le retour à Columbia Hills et à Home Plate de Gusev exclurait l'exploration d'une toute nouvelle zone de Mars - ce que de nombreux scientifiques aimeraient faire - Ruff et Farmer espèrent que les chances du site sont assez bonnes.
"C'est un gisement hydrothermal connu, " a déclaré Ruff. "Nous savons exactement où atterrir et où aller collecter des échantillons. Et les structures de silice trouvées par Spirit répondent à la définition d'une biosignature potentielle."
