Mars en 2026 : eau, chaleur et biosignatures sous la surface

En 2026, la question n’oppose plus simplement une Mars ancienne, chaude et humide à une planète froide et sèche. Les données de Perseverance dans l’Unité de bordure du cratère Jezero montrent que des roches magmatiques ont rencontré de l’eau à plusieurs reprises, avec notamment une association minérale compatible avec le passage de fluides hydrothermaux chauds. Entre le 8 et le 16 octobre 2023, le rover a étudié plus de 185 cibles rocheuses.

Cette distinction borne la conclusion. Une roche altérée par l’eau indique un milieu qui a pu réunir une partie des conditions de l’habitabilité, mais elle ne prouve pas la présence d’un organisme. La recherche doit donc localiser une eau liquide, une source d’énergie, une durée suffisante et un milieu capable de conserver une trace biologique. La vie reste non détectée.

Jezero : trois circulations d’eau dans une même roche

Entre le 8 et le 16 octobre 2023, Perseverance a exploré l’Unité de bordure, sur le bord intérieur du cratère Jezero. Les données orbitales laissaient attendre des roches sédimentaires déposées dans l’ancien lac. Le rover a surtout rencontré des roches magmatiques, issues du refroidissement du magma ou d’une activité volcanique. Leur composition conserve la trace chimique des altérations successives.

Les analyses de SuperCam distinguent au moins trois épisodes d’altération aqueuse. Des eaux souterraines chargées en dioxyde de carbone ont d’abord réagi avec l’olivine et formé des veines de carbonates. L’eau de surface du lac a ensuite laissé de la silice. Dans l’est de la zone, enfin, des veines de sulfate de calcium et de fluorite sont compatibles avec la circulation de fluides hydrothermaux.

Ces épisodes ne décrivent pas le même milieu. Les carbonates renvoient à une interaction souterraine, la silice à l’ancien lac et la fluorite à un système hydrothermal. La recherche de traces anciennes porte donc sur la croûte autour du lac autant que sur ses anciens dépôts.

Le froid de Mars n’empêche pas l’eau sous la glace

Pour rappel, il y a environ 4 milliards d’années, le Soleil émettait près de 30 % moins d’énergie qu’aujourd’hui. Cette luminosité rend difficile un scénario de Mars uniformément chaude et humide, malgré les nombreuses traces d’eau liquide ancienne. Une surface froide et aride pouvait malgré tout produire de l’eau sous une couche de glace, par fonte à la base.

Dans une étude publiée le 2 décembre 2020 dans Science AdvancesLujendra Ojha et ses collègues ont modélisé l’évolution thermophysique de la glace et le flux géothermique nécessaire à la fonte basale. Leurs calculs indiquent que cette fonte était possible sur Mars il y a 4 milliards d’années. Si Mars avait été chaude et humide, le flux géothermique aurait aussi pu entretenir une activité hydrothermale.

Selon ce modèle, le sous-sol serait la région la plus habitable de Mars, quel que soit le climat ancien retenu. Ici, le terme habitable signifie qu’une zone pouvait réunir de l’eau liquide, de la chaleur et des réactions chimiques compatibles avec la vie. Il ne décrit ni un organisme observé ni une preuve biologique.

Black Beauty : l’eau et la chaleur reviennent par épisodes

La météorite martienne NWA 7034, surnommée Black Beautyconserve un échantillon de la croûte martienne. La revue de Goodwin, Garwood et Tartèse, publiée le 25 février 2022 dans Astrobiologydécrit une brèche de régolithe composée de lithologies variées et contenant de l’eau. Elle conserve aussi des grains de zircon formés entre 4,5 et 4,3 milliards d’années, parmi les plus anciens zircons martiens connus.

Son histoire comprend un épisode thermique majeur entre 1,5 et 1,4 milliard d’années, probablement lié à un impact. Cet événement a réinitialisé certains chronomètres radioisotopiques et fragmenté la roche près de la surface. Les fragments ont ensuite subi une altération aqueuse prolongée dans un système hydrothermal associé à l’impact. Un impact plus récent, survenu il y a environ 5 à 15 millions d’années, a éjecté le matériau dans l’espace.

Cette chronologie dessine deux fenêtres d’habitabilité possibles. La première se situe avant la période noachienne, dans la Mars très ancienne. La seconde correspond à des systèmes hydrothermaux produits par des impacts, avec des environnements de cratère favorables par intermittence jusque dans la période amazonienne. Black Beauty ne démontre pas une vie passée. Elle montre que l’eau et la chaleur ont pu se rencontrer à plusieurs moments.

L’Atacama montre où l’analogie avec Mars s’arrête

Le cœur hyperaride de l’Atacama sert d’analogue terrestre pour une question précise: une couche peu profonde peut-elle rester humide alors que la surface est desséchée? Dans un article publié le 5 novembre 2020 dans Scientific ReportsAzua-Bustos et ses collègues décrivent une couche de smectites située à 30 centimètres de profondeur. Elle conservait une humidité relative de 78 % et une activité de l’eau de 0,780, tout en restant isolée de l’air extrêmement sec.

Les chercheurs y ont identifié au moins 30 espèces de bactéries et d’archées halophiles métaboliquement actives, ainsi que des biosignatures dans les argiles. Les auteurs suggèrent que des dépôts argileux peu profonds sur Mars pourraient conserver des traces biologiques et rester accessibles à des rovers ou à des atterrisseurs. L’analogie indique une profondeur à tester; elle ne transfère pas automatiquement la biologie terrestre à Mars.

Sauf que la sécheresse inverse vite le signal. Dans un article publié le 1er juillet 2018 dans AstrobiologyM. B. Wilhelm et ses collègues ont comparé des sols de surface hyperarides de l’Atacama, recevant seulement quelques millimètres de pluie par décennie, à des sols plus humides situés à quelques centaines de kilomètres. La diversité et l’abondance des lipides et autres biomolécules diminuaient avec la sécheresse. Les acides gras cyclopropaniques, associés à la croissance et à la réponse au stress bactérien, n’apparaissaient que dans les sols les plus humides.

Dans les sols les plus secs, le rapport de racémisation de l’acide aspartique passait de 0,01 à 0,1. Les protéines de stress indiquaient aussi que la biomasse n’était pas recyclée à un niveau important. Les auteurs en déduisaient une croissance microbienne in situ minimale, voire absente; l’activité restante pouvait se limiter à la réparation et à la maintenance cellulaire. La surface martienne est estimée 100 à 1 000 fois plus sèche que les zones les plus arides étudiées.

Une biosignature demande un contexte

En 2026, la recherche vise donc des niches locales plutôt qu’une Mars uniformément habitable. Une roche peut avoir été mouillée sans avoir été habitable, et un milieu habitable peut ne conserver aucun signal lisible. Même une molécule ou une association minérale suspecte doit être confrontée aux explications géologiques non biologiques.

Le sous-sol indique un lieu à tester, pas une vie détectée.