Le carbone organique a été confirmé dans deux anciennes roches martiennes examinées par le rover Perseverance de la NASA, ajoutant une nouvelle pièce importante au puzzle de savoir si Mars abritait autrefois la vie. Plus surprenant encore, ce matériau a été découvert juste sous la surface de la planète, là où des conditions difficiles peuvent détruire les composés organiques.
La découverte s’appuie sur l’annonce de la NASA en septembre 2025 selon laquelle Perseverance avait identifié une biosignature potentielle. Une biosignature potentielle est une substance ou une caractéristique qui aurait pu se former grâce à une activité biologique, bien que d’autres explications soient possibles. Aujourd’hui, des recherches publiées dans Avancées scientifiques confirme définitivement que ces deux mêmes roches, situées dans la formation Bright Angel de Mars, contiennent du carbone organique, un composant essentiel à la vie. Les résultats offrent également une image plus claire des caractéristiques du matériau et de la manière dont il a pu être préservé.
L’étude a été codirigée par Ashley Murphy, chercheuse postdoctorale au Planetary Science Institute, et Kyle Uckert, chercheur principal adjoint de l’instrument SHERLOC.
Le rover Perseverance de la NASA détecte du carbone organique complexe
Pour étudier les roches, les chercheurs ont utilisé l’instrument SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) monté sur le bras robotique de Perseverance. L’instrument a examiné plusieurs roches de la formation Bright Angel dans le cratère Jezero, où le rover a également collecté un échantillon d’une roche nommée “Cheyava Falls”.
SHERLOC utilise une technique appelée spectroscopie Raman, qui projette une lumière laser sur un matériau pour identifier et cartographier ses minéraux et composés organiques sans endommager la roche.
Les mesures ont révélé du carbone macromoléculaire (MMC), une forme de carbone constituée de grands réseaux interconnectés d’atomes de carbone. Ce type de matériau se retrouve également dans les roches terrestres et dans les météorites. Il est important de noter qu’elle peut se former par le biais d’une activité biologique ou de processus chimiques qui n’impliquent pas la vie. Sa présence ne peut donc pas à elle seule établir que Mars était autrefois habitée.
La géologie environnante offre des indices supplémentaires sur la manière dont les matériaux ont atteint ces roches. Il y a des milliards d’années, l’eau s’écoulait par le canal d’une rivière jusqu’au cratère Jezero, transportant des sédiments qui se sont progressivement déposés au fond. Au fil du temps, ces fines particules se sont durcies pour former les formations de mudstone que Perseverance explore actuellement.
Les chercheurs ont détecté le carbone dans ces sédiments anciens ainsi que dans les minéraux carbonatés et sulfates qui se sont développés plus tard lorsque l’eau a modifié les roches. Cette répartition soulève la possibilité que de la matière organique soit entrée ou formée dans les roches au cours d’au moins deux périodes distinctes de l’histoire géologique de Mars.
“Bien que le mécanisme spécifique de formation du MMC détecté dans les mudstones de Bright Angel reste inconnu, il s’agit toujours de l’une des découvertes les plus intéressantes à ce jour”, a déclaré Murphy.
Le carbone organique survit juste sous la surface dure de Mars
L’un des résultats les plus frappants concerne l’endroit où le carbone organique a été trouvé. Le matériau n’a survécu que quelques microns sous la surface martienne exposée, à une profondeur inférieure à l’épaisseur d’une feuille de papier. Il s’agit de la détection la plus superficielle de carbone macromoléculaire jamais rapportée sur Mars.
Cet emplacement rend la découverte particulièrement inhabituelle. La surface de Mars est exposée aux radiations, à la lumière du soleil et à des substances chimiquement réactives qui peuvent décomposer les molécules organiques. Les scientifiques s’attendent généralement à ce que ces conditions rendent la conservation à long terme particulièrement difficile si près de la surface.
“L’environnement de la surface martienne comprend des radiations et des oxydants chimiques qui sont destructeurs pour les matières organiques, et des simulations terrestres en laboratoire ont montré que la durée de survie des matières organiques dans des conditions semblables à celles de Mars – en particulier à la surface ou à proximité – dépend de facteurs tels que le type de molécule organique et les minéraux environnants”, a déclaré Murphy. “Le MMC détecté dans les mudstones de Bright Angel est soit résistant à la dégradation et/ou a été suffisamment protégé par d’autres minéraux, tels que les argiles ou le sol martien riche en fer.”
En d’autres termes, le carbone a peut-être survécu grâce à sa propre durabilité chimique, à la protection fournie par les minéraux environnants ou à une combinaison des deux. Comprendre comment il a survécu pourrait aider les scientifiques à déterminer où des composés organiques similaires pourraient rester préservés ailleurs sur Mars.
Les anciens lacs et rivières martiens pourraient être riches en matières organiques
Les résultats suggèrent également que le carbone organique n’était peut-être pas confiné à une seule région de l’ancienne Mars.
Perseverance a collecté l’échantillon Bright Angel à plus de 2 000 miles du cratère Gale, où le rover Curiosity de la NASA a déjà détecté des composés organiques. La découverte de matières organiques dans des endroits aussi éloignés suggère que la chimie associée aux éléments constitutifs de la vie aurait pu autrefois être courante dans le paysage martien.
“C’est encourageant pour l’habitabilité martienne”, a déclaré Murphy. “Cela indique qu’il y a des milliards d’années, les matières organiques n’étaient peut-être pas simplement présentes localement et auraient pu être plus largement disponibles dans les anciens lacs et rivières de Mars.”
La possibilité d’une présence de matière organique répandue est importante car l’ancienne Mars possédait autrefois des environnements contenant de l’eau liquide. Si les composés organiques étaient également largement disponibles, certains de ces lacs et rivières auraient pu offrir des ingrédients chimiques importants pour la vie.
Cependant, la découverte de ces ingrédients ne signifie pas que des organismes vivants étaient présents. Le carbone organique peut être produit sans biologie, et les scientifiques doivent encore déterminer exactement comment la matière contenue dans les roches Bright Angel s’est formée.
Les roches martiennes pourraient-elles conserver des traces de vie ancienne ?
Déterminer si la formation Bright Angel contient des micro-organismes fossilisés reste au-delà des capacités des rovers qui explorent actuellement Mars. Ni Curiosity dans le cratère Gale ni Perseverance dans le cratère Jezero ne disposent du grand équipement de laboratoire énergivore nécessaire pour distinguer de manière concluante les preuves fossiles de la vie ancienne des processus géologiques.
Perseverance a été conçu pour rechercher des biosignatures potentielles, y compris des caractéristiques telles que celles identifiées dans la roche des chutes Cheyava. De ce point de vue, la découverte représente une « victoire retentissante pour la science martienne », a déclaré Murphy.
La prochaine étape majeure consisterait à examiner des échantillons martiens à l’aide des instruments les plus sophistiqués disponibles dans les laboratoires terrestres. Un tel équipement pourrait révéler des détails trop petits ou chimiquement subtils pour que les instruments du rover puissent les résoudre, aidant ainsi les chercheurs à déterminer si des processus biologiques ou une chimie non vivante ont produit le carbone organique.
Si des échantillons de la formation Bright Angel atteignent finalement la Terre, les scientifiques espèrent étudier leurs minéraux et composés organiques avec une sensibilité et une résolution bien plus grandes. Ces recherches pourraient aider à expliquer comment le carbone macromoléculaire s’est formé, comment il a survécu et ce que sa présence révèle sur la répartition de la matière organique sur Mars.
Murphy continue de collaborer avec l’équipe scientifique SHERLOC alors que Perseverance explore la surface martienne. Ses recherches comprennent également l’étude de matériaux terrestres qui ressemblent à des roches martiennes et l’utilisation de la spectroscopie Raman pour améliorer la façon dont les scientifiques interprètent les mesures renvoyées par le rover.
Le travail de Murphy sur l’instrument SHERLOC Mars 2020 a été soutenu par le sous-traitant JPL n° 1641753 avec le Planetary Science Institute.
