Sur Mars régnait jadis un climat cyclique, propice à la vie

La planète rouge, dont le climat actuel est extrêmement aride, possédait il y a des milliards d'années des rivières et des lacs en abondance, aujourd'hui évaporés. Mais contrairement à la Terre, la surface de Mars n'est pas renouvelée par la tectonique des plaques, et les traces de ces anciens terrains ont été bien préservés.

Le rover Curiosity de la Nasa explore depuis 2012 l'un de ces terrains, l'immense cratère de Gale et sa montagne haute de 6 km faite de couches sédimentaires. "On a vite compris qu'on travaillait dans des dépôts de lacs et rivières mais on ne savait pas à quel type de climat les relier", raconte à l'AFP William Rapin, chercheur CNRS et auteur principal de l'étude publiée dans Nature.

Mars aurait pu par exemple être une planète gelée, où une éruption volcanique a brusquement réchauffé le climat et déclenché la formation d'eau liquide, ajoute ce planétologue de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (Université de Toulouse III - Paul Sabatier/CNES) qui a mené les recherches avec le laboratoire de géologie de Lyon et des collègues américains et canadiens.

Alors qu'il montait lentement la pente de la montagne, Curiosity est tombé sur des dépôts de sel formant des motifs hexagonaux, dans un sol daté de 3,8 à 3,6 milliards d'années.

L'analyse de la roche par les instruments américain MastCam et franco-américain ChemCam du robot ont montré qu'il s'agissait de fissures de boue séchée.

"Quand un lac s'assèche, la boue craque, et quand il se réhydrate, le craquellement se +guérit+", explique William Rapin. Si ce processus se répète de manière régulière, les fissures s'agencent de manière à former des hexagones, semblables à des motifs observés dans d'anciens bassins terrestres à l'assèchement saisonnier. La modélisation de boue terrestre soumise à des cycles secs et humides a en outre démontré "mathématiquement" cette formation hexagonale spécifique.

De l'inerte au vivant 

C'est donc "la première preuve tangible que Mars possédait un climat cyclique", selon le chercheur. Comme sur Terre, des saisons sèches et humides se sont succédé à intervalles réguliers, il y a plus de trois milliards d'années. Et sur une période suffisamment longue - plusieurs millions d'années - pour que la vie se développe.

Un tel climat est l'une des conditions pour que la matière organique passe de l'inerte au vivant. "Curiosity avait déjà détecté la présence de molécules organiques simples pouvant être formées par des processus géologiques ou biologiques", détaille le CNRS dans un communiqué.

Par exemple des acides aminés, qui parfois se combinent pour former des molécules plus complexes et constitutives du vivant, type ARN ou ADN. Or un tel processus a besoin de cycles pour se former, comme l'ont montré des expériences indépendantes en laboratoire, poursuit l'organisme de recherche.

"Dans un monde trop sec, ces molécules n'ont jamais l'occasion de se former; dans un monde trop humide non plus", ajoute le planétologue.

La planète rouge possédait donc l'équilibre nécessaire au développement de formes de vie. De quel type ? Les scientifiques pensent à des micro-organismes primitifs unicellulaires comme les archées ou les bactéries qui sont nos plus lointains ancêtres.

La manière dont ils sont apparus sur Terre reste un mystère, car la tectonique des plaques a effacé la trace des plus vieux fossiles. "Ce qui nous manque sur Terre, c'est l'odyssée des origines de la vie à l'échelle moléculaire", commente William Rapin.

Mars, elle, a enregistré ses vestiges et pourrait permettre de comprendre à petite échelle ce qui s'est passé sur notre planète à ses débuts. S'il s'avérait bien sûr que des formes de vie sont effectivement apparues sur Mars, ou ont avorté, ce que les missions d'explorations comme Curiosity ou Perseverance tentent de découvrir.