Biologique diversifié

Nature volume 619, pages 724-732 (2023)Citer cet article

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La présence et la répartition de matière organique préservée à la surface de Mars peuvent fournir des informations clés sur le cycle du carbone martien et sur le potentiel de la planète à accueillir la vie tout au long de son histoire. Plusieurs types de molécules organiques ont déjà été détectées dans des météorites martiennes1 et dans le cratère Gale, sur Mars2,3,4. Évaluer la diversité et la détectabilité de la matière organique ailleurs sur Mars est important pour comprendre l’étendue et la diversité des processus à la surface de Mars et la disponibilité potentielle de sources de carbone1,5,6. Nous rapportons ici la détection de spectres Raman et de fluorescence cohérents avec plusieurs espèces de molécules organiques aromatiques dans les formations Máaz et Séítah au sein des séquences du plancher du cratère du cratère Jezero, sur Mars. Nous rapportons des associations spécifiques de fluorescence et de minéraux cohérentes avec de nombreuses classes de molécules organiques apparaissant dans différents modèles spatiaux au sein de ces formations de composition distincte, indiquant potentiellement différents destins du carbone selon les environnements. Nos résultats suggèrent qu’il pourrait y avoir une diversité de molécules aromatiques répandues sur la surface martienne, et que ces matériaux persistent malgré l’exposition aux conditions de surface. Ces molécules organiques potentielles se trouvent en grande partie dans les minéraux liés aux processus aqueux, ce qui indique que ces processus pourraient avoir joué un rôle clé dans la synthèse organique, le transport ou la conservation.

Il existe de multiples hypothèses sur l'origine de la présence de matière organique sur Mars, issues d'études sur les météorites et de missions. Il s'agit notamment de la formation in situ par interactions eau-roche5 ou de la réduction électrochimique du CO2 (réf. 6), ou des dépôts provenant de sources exogènes telles que la poussière interplanétaire et les chutes météoritiques1, bien qu'une origine biotique n'ait pas été exclue. Comprendre l'association spatiale à petite échelle entre les minéraux, les textures et les composés organiques a été crucial pour expliquer les réservoirs potentiels de carbone organique sur Mars. L’instrument SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) est un outil qui permet cela sur la surface martienne.

Le rover Perseverance a été conçu pour la science in situ avec la capacité de collecter une suite d’échantillons pour un éventuel retour sur Terre7. Le site d'atterrissage du rover dans le cratère Jezero combine un fort potentiel d'habitabilité passée en tant que site d'un ancien bassin lacustre8 avec divers minéraux, notamment des carbonates, des argiles et des sulfates9, qui peuvent préserver les matières organiques et les biosignatures potentielles10. Le fond du cratère Jezero comprend trois formations (fm)11 ; deux d'entre elles, Máaz et Séítah, ont été explorées dans le cadre de la première campagne de la mission. Máaz, précédemment cartographié comme l'unité brute fracturée du fond du cratère, est hautement cratérisé et de composition largement mafique ; les observations du rover à ce jour indiquent une composition riche en pyroxène et plagioclase12. Séítah, précédemment cartographié comme étant le fond du cratère fracturé d'une unité, est sous-jacent et donc présumé plus ancien que Máaz et contient des roches qui représentent un cumulat ultramafique à olivine13. SHERLOC a observé trois surfaces rocheuses naturelles (telles que trouvées) à Máaz et sept surfaces fraîchement abrasées à Máaz et Séítah (Fig. 1 et données étendues, figures 1 et 2). L'abrasion consiste à retirer la couche externe de la roche, altérée et recouverte de poussière martienne, à l'aide d'un foret abrasif sur le foret pour créer un trou cylindrique de 45 mm de diamètre et de 8 à 10 mm de profondeur. L'outil de dépoussiérage gazeux élimine ensuite les fines résiduelles avec de l'azote gazeux14 pour révéler une surface plane et sans poussière pour l'analyse. Quatre cibles d'abrasion sont associées à des carottes rocheuses qui pourraient être restituées sur Terre lors de la campagne Mars Sample Return.

a, image High Resolution Imaging ScienceExperiment (HiRISE) de la région étudiée avec la traversée du rover marquée en blanc, la limite entre la Séítah et la Máaz fm délimitée par la ligne bleu clair et chaque cible rocheuse étiquetée. Barre d'échelle, 100 m. b, Nombre moyen de détections de fluorescence (sur 1 296 points) à partir des analyses d'enquête pour chaque cible interrogée par SHERLOC, classées par ordre d'observation. *Les conditions d'acquisition étaient différentes pour les cibles naturelles couvertes de poussière par rapport aux cibles abrasées relativement exemptes de poussière, ce qui pourrait entraîner une réduction des détections. c, images WATSON de cibles naturelles (boîte rouge) et abrasées (Máaz est la boîte bleue, Séítah est la boîte verte) analysées dans cette étude, avec les empreintes de scan de l'enquête SHERLOC entourées en blanc. Deux sondages ont été réalisés sur Guillaumes, Dourbes et Quartier. L'imagerie Sol 141 sur Foux présentait un chevauchement incomplet de l'imagerie WATSON et de la cartographie spectroscopique SHERLOC. Barres d'échelle, 5 mm.