Sur Terre

La théorie en vigueur au milieu de ce siècle voyait une origine atmosphérique à la vie sur Terre. Une hypothèse aujourd’hui abandonnée par les scientifiques qui s’accordent à penser que l’atmosphère de la Terre primitive était probablement constituée de gaz carbonique, incapable de produire d'importantes quantités d'acides aminés.

Les conditions favorables à la vie, dites de synthèses prébiotiques, seraient plutôt réunies dans les sources hydrothermales abyssales, probablement présentes en quantité sur la Terre primitive. Ces conditions, reconstituées en laboratoire, ont prouvé expérimentalement leur capacité à former des acides aminés.

C’est donc l’hypothèse la plus communément retenue aujourd’hui…

Origine extraterrestre

…Hypothèse qui n'en exclut par pour autant une autre : l’importation extraterrestre de matière organique ou panspermie. La Terre est actuellement bombardée de 20 à 30 000 tonnes de matériaux extraterrestres par an, sous forme de micrométéorites. Nombreuses sont celles qui contiennent de la matière organique. Une matière également apportée en quantité par les précédentes météorites et comètes, et susceptible d’avoir contribué à la chimie prébiotique sur Terre. Cette hypothèse est d’autant plus probante que le bombardement de la Terre primitive était cent, voire mille fois plus important qu’aujourd’hui ayant ainsi pu apporter, sur une durée de plusieurs millions d’années, une quantité de carbone supérieure à celle contenue dans la biosphère actuelle.

Pour tester la véracité de cette théorie, les scientifiques doivent retrouver l’environnement primitif dont il ne reste aujourd’hui aucune trace directe sur notre planète. Par le biais de simulations en laboratoires, de modélisations sur ordinateur ou… en allant voir ailleurs.

Ailleurs…

L’homme s’est alors tourné vers Mars. Une planète qui, dans l’imaginaire collectif, s’impose comme le modèle de la vie extraterrestre, symbolisé par les petits hommes verts. C’est donc tout naturellement sur son sol que les premières missions dédiées à la recherche de micro-organismes, les missions Viking, se sont déroulées. Elles n’ont mis en évidence aucune activité biologique. Mais elles ont prouvé qu’un liquide, vraisemblablement de l’eau, a coulé en abondance sur la planète rouge, il y a près de 4 milliards d’années. Et cela en se limitant à l’exploration des dix premiers centimètres de la surface martienne (image ci-dessous).

Or l’interaction entre l’atmosphère de Mars et sa proche surface semble telle qu’on suppose son sol gorgé de peroxydes, composés oxydants très actifs (tels l’eau oxygénée), destructeurs pour les composés organiques. Il faut donc chercher plus profondément, au moins un mètre sous la surface. En dépassant les premières couches, au-delà desquelles les oxydants doivent se raréfier, on peut espérer trouver de la matière organique, des reliques de systèmes vivants, voire des systèmes vivants actuels.

Livraison à domicile

Aller sur Mars n’est pas la seule méthode pour récolter de l'information sur sa constitution. Les météorites martiennes recensées sur Terre, une douzaine à ce jour, sont également une précieuse source de renseignements.

La plus célèbre d’entre elles, ALH 84001, a défrayé la chronique lorsque, en août 1996, les équipes américaines chargées de son étude, une dizaine travaillant conjointement, ont affirmé qu’elle renfermait des traces de vie. Annonce fort opportune à un moment où le programme martien s'essoufflait… et tellement révolutionnaire pour l’exobiologie, qu’il fallait raisonnablement la vérifier par d’autres expérimentations avant de s’enthousiasmer plus avant.

Aujourd’hui, aucun autre élément n’est venu corroborer l’existence de trace de vie dans ALH 84001 et beaucoup attribuent la présence de certains minéraux, susceptibles d’être liés à une activité biologique, à une éventuelle contamination terrestre. C’est également le verdict pour NAKHLA, autre météorite étudiée par les mêmes équipes.

ALH 84001, NAKHLA… des objets qui, s’ils n’ont pas prouvé irréfutablement la présence de vie sur la planète rouge, ont relancé l’intérêt général pour le programme martien.

De l’eau

Au programme

Seule la poursuite d’ambitieux programmes d’exploration martienne pourra apporter une réponse. C’est le cas de Mars Odyssey 2001 , arrivée sans encombre à la fin du mois d'octobre 2001, et qui commence à livrer des données. Ce simple orbiteur a comme objectif de l’une de ses trois missions la détection d’eau sous la surface et dans les premières couches du sol martien. Au cours de la prochaine décennie, des modules d’atterrissage, dotés d’un système à même de renvoyer des échantillons, seront déposés sur Mars. La France participera à l’envoi du collecteur de la balise renfermant les échantillons et à l’étude de ces derniers. Une étude dont les risques potentiels remettent au goût du jour les craintes d’une éventuelle contamination. Avec une probabilité de risque bien plus importante que lors de la collecte lunaire.

D’ici là, Mars Express, mission envoyée par l’ESA en 2003, creusera le sol martien via son module d’atterrissage Beagle 2. L’analyse des échantillons prélevés sur un mètre de profondeur permettra l’étude organique du sol. Et des avancées probables en matière d’exobiologie.

Europe et Ganymède

Les satellites s’avèrent également des objets intéressants pour la recherche de vie extraterrestre dans le système solaire. C’est le cas d’Europe, satellite de Jupiter, qui a fait l’objet d’une exploration par la sonde Voyager, il y a une vingtaine d’années.

Les informations collectées ont permis un essai de modélisation de la structure interne du satellite. Sa croûte extérieure semble formée d’une couche de glace sur quelques km de profondeur, puis d’une couche d’eau liquide, probablement salée, sur plusieurs dizaines de km. Le tout au-dessus de silicates et d’un noyau en partie métallique.

Les observations de la sonde Galileo semblent confirmer ce modèle. La surface de glace d’Europe apparaît comme une banquise posée sur un sous-sol fluide. Il est probable qu’il s’agit d’un océan liquide, abritant peut-être de la matière organique collectée lors de la formation du satellite. Très diluée, elle a peu de chances de s’organiser mais si on envisage son éjection en provenance d’hypothétiques sources hydrothermales… on se rapproche alors du schéma terrestre. Même en l’absence d’atmosphère puisque celle-ci n’est pas indispensable au développement d’une chimie prébiotique, qui s’effectue dans l’eau.

Un autre satellite de Jupiter, Ganymède, le plus gros du système solaire, semble présenter une structure analogue. Et, bien que le domaine des satellites soit encore peu défriché, des missions sont à l’étude. Notamment le placement d’un orbiteur autour d’Europe, capable de repérer d’éventuels signes d’activité biologique à travers les failles de la surface, telles des émanations volcaniques avec gaz réducteurs.

Titan : 3 minutes d’arrêt

Un autre satellite présente un intérêt remarquable pour l’exobiologie même s’il diffère des deux précédents.

Il s’agit de Titan, satellite de Saturne, 2^e satellite du système solaire par la taille mais surtout le seul qui possède une atmosphère dense. Tellement que Voyager, à seulement 2 millions de km de distance, n’a pu visualiser sa surface masquée par des myriades de particules d’aérosols en suspension.

Dans l’intimité des comètes

L’exobiologie s’intéresse également aux comètes. Non pas pour détecter une éventuelle présence de vie dans leur noyau, mais parce qu’elles sont le siège d’une activité chimique carbonée complexe. Une activité génératrice de composés qui, si l’on considère la fréquence supposée des impacts cométaires sur la Terre primitive, ont peut-être directement participé à la chimie terrestre.

Lors du passage de la comète de Halley en 1986, les sondes Vega et Giotto ont détecté de la matière organique dans les poussières éjectées du noyau ou dans la queue. Les seules informations disponibles sont des clichés pris par Giotto, à seulement 500 km du noyau de Halley, et d’autres, rapportés par la mission américaine DS1, en provenance du noyau de la petite comète de Borrelly. Les indices relevés semblent affirmer la présence d’eau et de matière carbonée complexe. Mais nous en sommes encore au stade des hypothèses.

L’ESA prépare une mission très ambitieuse pour aller voir de plus près. Rosetta, c'est son nom, sera lancée en janvier 2003. Elle se dirigera vers une comète déjà sélectionnée, Wirtanen, qu’elle atteindra en 2011. Après l’avoir suivie pendant un an, elle larguera un petit module à la surface de son noyau. Il carottera le sol sur près d’un mètre et analysera les échantillons prélevés avec ses instruments de bord. Un défi technologique de taille, compte tenu de la quasi absence de gravité du noyau des comètes.

Toutes ces informations issues des nombreuses missions en cours et à venir, d’une importance capitale pour la recherche de la vie extraterrestre, restent avant tout le meilleur moyen de comprendre notre planète et les processus qui s’y développent.

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