Trois ans et demi de trajet, quatorze ans de mission sur la planète rouge, et une minuscule coupelle de produit chimique réservée aux meilleures occasions. Le 21 avril 2026, une équipe internationale publie dans Nature Communications les résultats d’une expérience réalisée en 2020 dans une roche martienne baptisée Mary Anning 3 : plus de vingt molécules organiques identifiées d’un coup, dont certaines n’avaient jamais été détectées sur Mars. La planète rouge, décidément, n’a pas fini de surprendre.

À retenir

Une technique chimique jamais tentée ailleurs que sur Terre a livré ses secrets après 14 ans d’attente
Des molécules organiques complexes découvertes dans une roche martienne de 3,5 milliards d’années
Une signature chimique trouble ressemble étrangement aux briques élémentaires du vivant terrestre

Sommaire

Une expérience chimique longtemps gardée en réserve
Vingt molécules dont une qui change tout
Trois hypothèses, une seule certitude
Un coup d’essai qui devient méthode

Une expérience chimique longtemps gardée en réserve

Le 3 mai 2021, soit au 2 879e jour de sa mission sur Mars, Curiosity a foré une roche baptisée Mary Anning 3, dans la région de Glen Torridon, sur les premières pentes du mont Sharp, au cœur du cratère Gale. Ce cratère, autrefois un lac, abrite des couches sédimentaires d’une richesse rare. Riches en argiles et particulièrement en smectites, ces roches représentent des dépôts sédimentaires déposés au fond d’un lac il y a 3,5 milliards d’années. Un terrain de jeu idéal pour qui cherche des traces chimiques de l’habitabilité ancienne.

La technique employée s’appelle la thermochemolyse. Son principe : un produit réactif nommé TMAH (hydroxyde de tétraméthylammonium), fortement alcalin, agit comme un décomposeur chimique permettant de libérer les molécules piégées dans les minéraux. Sous l’effet de la chaleur, il casse les longues chaînes de molécules organiques et y accroche des groupes chimiques simples, un processus qu’on appelle hydrolyse et méthylation, pour transformer des composés autrement indétectables en fragments volatils. L’ensemble du processus s’effectue en chauffant progressivement le mélange jusqu’à 550 °C sous un flux d’hélium.

Jamais encore une thermochemolyse n’avait été tentée sur une autre planète. Ce n’est pas faute de l’avoir voulu : depuis le début, le rover embarque une très petite quantité de TMAH, jalousement conservée dans l’attente de conditions scientifiques jugées optimales. Le réactif n’est pas réutilisable et chaque test détruit une partie de l’échantillon. Les scientifiques devaient donc choisir avec précaution les roches à analyser. L’équipe ne disposait que de « deux cartouches pour viser juste », a précisé Amy Williams, autrice principale de l’étude. Quand on dit qu’il fallait ne pas rater son coup.

Vingt molécules dont une qui change tout

Parmi les 21 molécules carbonées identifiées dans l’échantillon, sept ont été détectées pour la première fois sur Mars. Ces molécules incluent un hétérocycle azoté, des atomes de carbone assemblés en cycle et contenant de l’azote. Ce type de molécules est considéré comme un précurseur de l’ARN et de l’ADN. Dit autrement : on a trouvé dans une roche martienne de 3,5 milliards d’années une structure chimique proche des briques élémentaires du vivant tel qu’on le connaît sur Terre.

Le rover a aussi trouvé du benzothiophène, une grande molécule contenant du soufre avec deux anneaux connectés, couramment apportée aux planètes par des météorites. Parmi les produits de thermochemolyse détectés figurent également le benzoate de méthyle et des molécules aromatiques monocycliques et bicycliques. La détection du benzoate de méthyle confirme que SAM n’a pas remonté des résidus parasites ou des contaminants internes, mais des molécules réellement issues de la roche martienne. Sur les trente signaux chimiques enregistrés au total par SAM, l’un d’eux intrigue particulièrement les chercheurs, car sa signature ressemble fortement à celle du diméthyl-indole, une molécule appartenant à la famille des N-hétérocycles.

Pour vérifier que la méthode fonctionnait correctement, les chercheurs ont reproduit l’expérience sur Terre avec un fragment de la météorite Murchison, l’une des plus étudiées au monde. Vieille de plus de 4 milliards d’années, Murchison contient des molécules organiques disséminées dans le système solaire primitif. Un échantillon de Murchison exposé au TMAH s’est fragmenté pour produire certaines des molécules observées dans Mary Anning 3, dont le benzothiophène. Ce résultat confirme que les molécules martiennes trouvées dans Mary Anning 3 pourraient avoir été générées à partir de la décomposition de composés encore plus complexes, liés à la vie.

Trois hypothèses, une seule certitude

Personne dans l’équipe n’a prononcé le mot « vie » à voix trop haute. Amy Williams, astrobiologiste et professeure à l’université de Floride, est claire : « Nous n’avons pas trouvé de preuve de vie. » L’expérience « fournit cependant certaines des preuves les plus concluantes que du carbone organique complexe est préservé près de la surface de Mars. »

Trois pistes coexistent pour expliquer l’origine de ces molécules. La première : un apport météoritique. Comme l’exprime Williams, « ce qui a plu sur Mars depuis les météorites est ce qui a plu sur Terre, et cela a probablement fourni les briques élémentaires de la vie telle que nous la connaissons sur notre planète. » La deuxième : une réaction géologique abiotique, comme la serpentinisation, un processus chimique entre eau et minéraux qui peut produire des molécules carbonées sans aucune intervention biologique. La troisième hypothèse, que personne ne prononce à voix trop haute : une origine biologique. Les analyses du rover n’ont cependant pas permis de distinguer les composés organiques potentiellement d’origine biologique de ceux formés par des processus géologiques ou apportés par des météorites. Trancher la question nécessiterait de ramener les échantillons sur Terre.

Même si les composés retrouvés ne sont pas nécessairement d’origine biologique, leur simple présence prouve que la matière organique peut survivre à des milliards d’années de radiations, pourvu qu’elle soit nichée au bon endroit. Mars a connu un passé géologique particulièrement agité, marqué par des bombardements météoritiques intenses et une activité volcanique bouillonnante. Que ces molécules aient traversé tout cela sans se dégrader est une information capitale pour notre compréhension de la chimie martienne.

Un coup d’essai qui devient méthode

Curiosity a récemment utilisé sa seconde et dernière coupelle de TMAH en explorant des crêtes en réseau, formées par d’anciennes eaux souterraines. L’équipe analysera ces résultats pour un futur article scientifique. Le réactif est épuisé, mais la technique, elle, a prouvé qu’elle pouvait fonctionner sur une autre planète.

Les missions à venir, dont le rover Rosalind Franklin sur Mars et la mission Dragonfly vers la lune Titan de Saturne, prévoient d’embarquer des expériences similaires basées sur le TMAH pour rechercher des composés organiques. En 2028, l’Agence spatiale européenne, en collaboration avec la NASA, prévoit de lancer le rover Rosalind Franklin, portant sa propre suite instrumentale et ses expériences TMAH. La mission Dragonfly partira la même année vers Titan et déploiera un engin volant équipé d’un laboratoire motorisé comparable à celui de Curiosity. Sur Titan, où l’atmosphère est riche en azote et en hydrocarbures, cette technique pourrait livrer des résultats encore plus troublants. La thermochemolyse, née dans les laboratoires terrestres, est en passe de devenir le couteau suisse de la chimie interplanétaire.

Williams l’a formulé sans détour : « Nous savons maintenant qu’il existe de grands composés organiques complexes préservés dans la subsurface proche de Mars, et cela laisse beaucoup d’espoir pour la préservation de grands complexes organiques qui pourraient être diagnostiques de la vie. » Ce que Curiosity a commencé avec deux petites coupelles de produit chimique, ce sont des décennies d’exploration spatiale qui vont tenter de l’achever.

Sources : clubic.com | team-aaz.com