Les plus anciens fossiles de la Terre nous donnent des indices sur la vie sur Mars

Lorsque des chercheurs du Groenland ont annoncé la découverte des plus anciens fossiles de la vie jamais trouvés, la communauté scientifique était visiblement intriguée. Les roches du Groenland, vieilles de 3,7 milliards d'années, sont des stromatolites contenant les restes fossilisés de microbes complexes que l'on trouve généralement dans les eaux peu profondes. Ils décrivent des formes de vie beaucoup plus évoluées que ce que les scientifiques pensaient possible à ce stade de l’histoire de la Terre.

Mais les implications des découvertes dépassaient de loin celles des limites de la Terre: elles affectaient l’avenir même de l’astrobiologie, ou la recherche d’une vie extraterrestre éteinte ou existante.

Pour comprendre pourquoi, rappelez-vous que la Terre s’est formée il ya 4,6 milliards d’années, mais elle n’a pas été soigneusement emballée avec un arc. Au lieu de cela, notre planète était comme tout autre enfant: volatile, violente et imprévisible. Une grande partie de la surface était encore constituée de lave en fusion en train de se refroidir. Des astéroïdes géants et des débris spatiaux la soulevaient tourbillonnant toujours autour du système solaire.

De 4,1 à 3,8 milliards d’années, ce martèlement est devenu encore plus grave à une époque que les scientifiques appellent le bombardement intensif tardif (LHB). On pensait auparavant que la vitesse à laquelle la Terre était touchée par une collision était suffisante pour effacer toutes les formes de vie existantes et rendre la Terre stérile.

Alors, que nous dit un fossile d’une vie microbienne complexe datant de 3,7 milliards d’années sur la recherche d’extraterrestres? Trois possibilités, en fait.

Dans le premier cas, le plus ennuyeux, les fossiles pourraient simplement indiquer que le LHB était en réalité moins hostile et violent que nous l’avions imaginé à l’origine. Les premières années de la vie vivaient dans un environnement plus paisible que nous ne le pensions. Cette révélation serait fascinante pour les chercheurs qui démêlent l'histoire de la Terre elle-même, mais est moins pertinente pour l'astrobiologie que pour les extraterrestres.

Cette découverte pourrait également signifier que les premiers organismes de la Terre ont pu résister à des conditions environnementales extrêmes, selon Penelope Boston, directrice de l’Institut d’astrobiologie de la NASA. Les travaux de Boston sont centrés sur l’étude de la vie dans des environnements très inhabituels sur Terre - des endroits où les températures, les pressions, les concentrations de sel, le pH, les concentrations de métaux lourds et les expositions au soleil sont extrêmes, pour ne citer que quelques exemples. "La vie continue de nous surprendre sur cette planète avec ce qui est capable de faire, alors je pense que c'est une suggestion légitime." Dit Boston.

Les plus grandes implications des fossiles du Groenland ont à voir avec le système solaire lui-même. Après tout, de nombreux organismes sur Terre ont évolué pour survivre et même prospérer dans des conditions infernales assez différentes de Mars, ou de «mondes océaniques» comme la lune de Jupiter, Europa ou la lune de Saturne, Enceladus. Il n’est plus insensé de penser que les extraterrestres pourraient être armés contre la pression d’un geyser de subsurface ou résister aux rayons UV qui nous frôleraient le visage.

Les nouveaux fossiles pourraient être particulièrement encourageants pour la recherche en astrobiologie sur Mars. Boston dit que les stromatolites sont un assez bon analogue pour essayer de chasser les formes de vie précoces sur Mars. Nous savons que Mars était autrefois une planète plus chaude regorgeant de lacs et d’autres vastes étendues d’eau. Il y a quelques semaines à peine, les chercheurs de Mars ont découvert un vaste réseau d'anciens lits de rivières datant de 4 milliards d'années.

"Nous ne voyons pas de vie prolifique à la surface aujourd'hui, mais il y en avait peut-être dans le passé", a déclaré John Rummel, ancien scientifique principal en astrobiologie à la NASA et professeur de biologie à l'université East Carolina, Inverse. Rummel indique que les hautes terres du sud de Mars constituent une «perspective intéressante» pour la recherche en astrobiologie susceptible de présenter des signes d'activité biologique.

D'autre part, la découverte de fossiles pourrait signifier que les premiers organismes ne sont peut-être pas aussi résistants que nous le pensions, mais qu'ils ont simplement évolué extraordinairement rapidement, quelques centaines de millions d'années après le LHB, renversant le scénario en affirmant que l'habitabilité les fenêtres des planètes de l'univers sont courtes et étroites.

On pense que l'évolution de la vie s'est accélérée et a façonné la transformation de la Terre en un monde plus habitable, comme une boucle de rétroaction positive: à mesure que les organismes deviennent plus complexes, ils développent des mécanismes biologiques qui consomment du dioxyde de carbone et génèrent de l'oxygène libre donner naissance à des formes de vie aérobies qui sont rapidement devenues de manière irrévocable des processus naturels comme le cycle de l’eau ou le cycle de l’azote Ces processus sont fondamentalement liés à la vie et inversement.

Cependant, certains milieux de l’astrobiologie ont récemment émis l’idée que si une planète établit et maintient une version stable de l’habitabilité comme la Terre, elle doit faire évoluer rapidement ces formes de vie complexes… ce qui signifie que la fenêtre d’habitabilité est courte. c'est probablement pourquoi nous n'avons pas encore trouvé d'extraterrestres.

Mais les nouveaux fossiles pourraient être un signe que les fenêtres d'habitabilité réellement ne sont pas si étroit, parce que les organismes sont capables d'évoluer plus vite que nous l'avions imaginé. En fait, les résultats sont extrêmement encourageants pour enquêter sur les exoplanètes représentant des étoiles en orbite supposées être trop jeunes pour accueillir la vie ou des étoiles plus grandes qui s'éteignent beaucoup plus rapidement que les plus petites.

Il y a trop de questions sans réponse jusqu'à présent sur les fossiles qui nous empêchent de tirer des conclusions. Aditya Chopra, chercheur en astrobiologie à l'Université nationale australienne de Canberra, a récemment rédigé une étude qui soutient l'idée de petites fenêtres d'habitabilité. «Nous ne savons pas encore si ces communautés microbiennes vieilles de 3,7 milliards d'années étaient complexes et suffisamment répandues pour moduler l'abondance des serres à l'échelle planétaire afin de contrer les cycles de rétroaction abiotiques conduisant au chauffage des pistes comme sur Vénus ou au refroidissement sur Mars.," il dit Inverse.

Boston rejette l’idée d’une fenêtre d’habitabilité étroite pour la vie, mais ne croit pas qu’un scénario soit plus plausible que l’autre. "Je pense que c'est un modèle très centré sur la Terre", dit-elle. «Lorsque je regarde le nombre impressionnant d’étoiles dans notre galaxie, le nombre de planètes que nous avons découvertes et que nous continuons à découvrir, nous avons juste les chiffres de notre côté. Il se peut que dans un système solaire donné, il n’y ait qu’une ou deux planètes capables de porter la vie. Mais quand on regarde l’univers dans son ensemble, je pense que c’est probablement un phénomène très courant."

Boston souligne que l'habitabilité et la recherche d'organismes passés ou présents sur d'autres mondes doivent être examinées au cas par cas. Mais il n’ya jamais eu de meilleur moment pour devenir astrobiologiste: Chopra pense que les fossiles du Groenland sont une nouvelle preuve de l’importance de la recherche interdisciplinaire pour la recherche et la compréhension de la vie extraterrestre. Boston est d’accord: c’est tellement magnifique que nous vivons à une époque où la science qui fait trembler la Terre est produite à un rythme si étonnant.

«C’est juste stupéfiant. Toutes ces choses ne sont qu'une joie perpétuelle."