Sur Mars, cet ancien lac aurait pu être rempli de microbes

Des grès riches en manganèse

En mai 2017, le rover Curiosity de la NASA a observé des niveaux inhabituellement élevés de manganèse oxydé dans les roches situées au fond du lac du cratère Gale sur Mars. Mesurées par l'instrument ChemCam, certaines de ces concentrations atteignaient jusqu'à 45 % dans certaines zones.

Sur Terre, l'oxyde de manganèse est fréquemment trouvé dans les lits des lacs ou des deltas de rivières où les conditions sont fortement oxydantes. Il est également associé à la présence de microorganismes capables de catalyser le processus d'oxydation. Cependant, sur Mars, où l'oxygène est rare, la présence d'oxyde de manganèse en abondance soulève un mystère scientifique important.

L'énigme de l'oxyde de manganèse

Les chercheurs spéculent que ces concentrations élevées d'oxyde de manganèse pourraient résulter de processus géochimiques complexes qui se sont produits dans les eaux de surface de Mars. Les roches enrichies en oxyde de manganèse ont en effet été trouvées dans une zone située entre deux unités géologiques distinctes de la Formation Murray, suggérant qu'elles pourraient représenter les vestiges d'un ancien delta de rivière ou les rives d'un lac.

Néanmoins, la source d'oxygène nécessaire à l'oxydation du manganèse reste une énigme. Les scientifiques ont suggéré que les eaux souterraines pourraient pourraient avoir joué un rôle crucial dans ce processus. Selon cette théorie, le manganèse aurait été transporté à travers le mudstone poreux par les eaux souterraines, permettant ainsi sa concentration dans les roches sédimentaires observées par Curiosity.

Cependant, les détails exacts de ce processus restent incertains. Par exemple, les scientifiques ne savent pas encore comment les eaux souterraines pourraient avoir été suffisamment oxydantes pour favoriser l'oxydation du manganèse sur de longues périodes de temps. De plus, la manière dont le manganèse a été libéré des eaux souterraines pour se concentrer dans les roches sédimentaires reste également sujet à débat. Les mécanismes exacts de transport et de concentration du manganèse nécessitent une compréhension approfondie des processus géochimiques et hydrologiques qui ont eu lieu sur Mars il y a des milliards d'années.

Un environnement habitable sur Mars

Rappelons que sur Terre, les microorganismes jouent un rôle essentiel dans les cycles biogéochimiques, notamment en catalysant des réactions d'oxydation et de réduction qui impliquent divers éléments chimiques. Parmi ces éléments, le manganèse est particulièrement intéressant, car il peut exister sous plusieurs états d'oxydation, allant du Mn(II) au Mn(IV). Les microbes ont la capacité de favoriser ces transformations chimiques, ce qui signifie qu'ils peuvent oxyder le manganèse d'un état d'oxydation inférieur à un état d'oxydation supérieur. Ces microorganismes utilisent alors cette réaction chimique comme source d'énergie pour leur métabolisme, démontrant ainsi leur capacité à exploiter le manganèse pour leur survie et leur croissance.

En considérant cette analogie terrestre, la découverte d'oxyde de manganèse sur Mars soulève donc la possibilité que des processus similaires aient pu se produire sur la planète rouge. Si les conditions étaient favorables il y a des milliards d'années, il est en effet envisageable que des microorganismes martiens aient pu catalyser l'oxydation du manganèse, contribuant ainsi à la formation de ces composés.

Bien que nous n'ayons pas encore trouvé de preuves directes de la présence de vie sur Mars, la détection d'oxyde de manganèse suggère que les conditions environnementales nécessaires à la vie microbienne étaient peut-être réunies à un moment donné dans l'histoire de la planète. En ce sens, la présence d'oxyde de manganèse sur Mars pourrait donc être interprétée comme une indication indirecte de la possibilité d'une vie microbienne passée.

Les détails de l'étude sont publiés dans le Journal of Geophysical Research : Planets.