Une équipe de la NASA a découvert que des sels organiques sont probablement présents sur Mars. Comme des tessons de poterie antique, ces sels sont les restes chimiques de composés organiques, tels que ceux précédemment détectés par le rover Curiosity de la NASA. Les composés organiques et les sels sur Mars pourraient s'être formés par des processus géologiques ou être des vestiges d'une ancienne vie microbienne.

En plus d'ajouter plus de preuves à l'idée qu'il y avait autrefois de la matière organique sur Mars, détecter directement les sels organiques soutiendrait également l'habitabilité martienne moderne, étant donné que sur Terre, certains organismes peuvent utiliser des sels organiques, tels que les oxalates et les acétates, pour l'énergie.

"Si nous déterminons qu'il y a des sels organiques concentrés n'importe où sur Mars, nous voudrons approfondir ces régions, et idéalement forer plus profondément sous la surface où la matière organique pourrait être mieux préservée, " a déclaré James M. T. Lewis, un géochimiste organique qui a dirigé les recherches, publié le 30 mars dans le Journal of Geophysical Research :Planètes . Lewis est basé au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

Les expériences de laboratoire de Lewis et l'analyse des données de l'analyse d'échantillons sur Mars (SAM), un laboratoire de chimie portable dans le ventre de Curiosity, indiquent indirectement la présence de sels organiques. Mais les identifier directement sur Mars est difficile à faire avec des instruments comme SAM, qui chauffe le sol et les roches martiennes pour libérer des gaz qui révèlent la composition de ces échantillons. Le défi est que le chauffage des sels organiques ne produit que des gaz simples qui pourraient être libérés par d'autres ingrédients dans le sol martien.

Cependant, Lewis et son équipe proposent qu'un autre instrument Curiosity qui utilise une technique différente pour scruter le sol martien, l'instrument Chimie et Minéralogie, ou CheMin en abrégé, pourrait détecter certains sels organiques s'ils sont présents en quantité suffisante. Jusque là, CheMin n'a pas détecté de sels organiques.

Trouver des molécules organiques, ou leurs restes de sels organiques, est essentiel dans la recherche de la vie sur d'autres mondes par la NASA. Mais c'est une tâche difficile à la surface de Mars, où des milliards d'années de rayonnement ont effacé ou brisé la matière organique. Comme un archéologue déterrant des morceaux de poterie, La curiosité collectionne le sol et les roches martiennes, qui peut contenir de minuscules morceaux de composés organiques, puis SAM et d'autres instruments identifient leur structure chimique.

En utilisant les données que Curiosity envoie sur Terre, des scientifiques comme Lewis et son équipe tentent de reconstituer ces morceaux organiques brisés. Leur objectif est de déduire à quel type de molécules plus grosses ils ont pu appartenir et ce que ces molécules pourraient révéler sur l'environnement ancien et la biologie potentielle sur Mars.

"Nous essayons de démêler des milliards d'années de chimie organique, " Lewis a dit, "Et dans ce dossier organique, il pourrait y avoir le prix ultime :la preuve que la vie a déjà existé sur la planète rouge."

Alors que certains experts prédisent depuis des décennies que d'anciens composés organiques sont préservés sur Mars, il a fallu des expériences du SAM de Curiosity pour le confirmer. Par exemple, en 2018, L'astrobiologiste Goddard de la NASA, Jennifer L. Eigenbrode, a dirigé une équipe internationale de scientifiques de la mission Curiosity qui a signalé la détection d'une myriade de molécules contenant un élément essentiel de la vie telle que nous la connaissons :le carbone. Les scientifiques identifient la plupart des molécules contenant du carbone comme « organiques ».

"Le fait qu'il y ait de la matière organique préservée dans des roches vieilles de 3 milliards d'années, et nous l'avons trouvé à la surface, est un signe très prometteur que nous pourrions être en mesure d'exploiter plus d'informations à partir d'échantillons mieux conservés sous la surface, " a déclaré Eigenbrode. Elle a travaillé avec Lewis sur cette nouvelle étude.

Analyser les sels organiques en laboratoire

Il y a des décennies, les scientifiques ont prédit que les composés organiques sur Mars pourraient se décomposer en sels. Ces sels, ils se disputèrent, serait plus susceptible de persister sur la surface martienne que les gros, molécules complexes, tels que ceux qui sont associés au fonctionnement des êtres vivants.

S'il y avait des sels organiques présents dans les échantillons martiens, Lewis et son équipe voulaient savoir comment le chauffage dans le four SAM pouvait affecter les types de gaz qu'ils libéreraient. SAM fonctionne en chauffant les échantillons à plus de 1, 800 degrés Fahrenheit (1, 000 degrés Celsius). La chaleur brise les molécules, en libérant certains d'entre eux sous forme de gaz. Différentes molécules libèrent différents gaz à des températures spécifiques; Donc, en regardant quelles températures libèrent quels gaz, les scientifiques peuvent déduire de quoi est fait l'échantillon.

"Quand on chauffe des échantillons martiens, il existe de nombreuses interactions qui peuvent se produire entre les minéraux et la matière organique qui pourraient rendre plus difficile la conclusion de nos expériences, donc le travail que nous faisons est d'essayer de séparer ces interactions afin que les scientifiques faisant des analyses sur Mars puissent utiliser ces informations, ", a déclaré Lewis.

Lewis a analysé une gamme de sels organiques mélangés à une poudre de silice inerte pour reproduire une roche martienne. Il a également étudié l'impact de l'ajout de perchlorates aux mélanges de silice. Les perchlorates sont des sels contenant du chlore et de l'oxygène, et ils sont communs sur Mars. Les scientifiques craignent depuis longtemps d'interférer avec les expériences recherchant des signes de matière organique.

En effet, les chercheurs ont découvert que les perchlorates interféraient avec leurs expériences, et ils ont identifié comment. Mais ils ont également constaté que les résultats qu'ils ont collectés à partir d'échantillons contenant du perchlorate correspondaient mieux aux données SAM que lorsque les perchlorates étaient absents, renforçant la probabilité que des sels organiques soient présents sur Mars.

En outre, Lewis et son équipe ont signalé que les sels organiques pouvaient être détectés par l'instrument de Curiosity, CheMin. Pour déterminer la composition d'un échantillon, CheMin lui envoie des rayons X et mesure l'angle auquel les rayons X sont diffractés vers le détecteur.

Les équipes SAM et CheMin de Curiosity continueront de rechercher des signaux de sels organiques alors que le rover se déplace dans une nouvelle région du mont Sharp dans le cratère Gale.

Bientôt, les scientifiques auront également l'occasion d'étudier des sols mieux préservés sous la surface martienne. Le prochain rover ExoMars de l'Agence spatiale européenne, qui est équipé pour percer jusqu'à 6,5 pieds, ou 2 mètres, portera un instrument Goddard qui analysera la chimie de ces couches martiennes plus profondes. Le rover Perseverance de la NASA n'a pas d'instrument capable de détecter les sels organiques, mais le rover collecte des échantillons pour un futur retour sur Terre, où les scientifiques peuvent utiliser des machines de laboratoire sophistiquées pour rechercher des composés organiques.