L’oxydation d’un métal indique que Mars fut autrefois oxygénée

De nouvelles découvertes de l’astromobile Curiosity de la NASA montrent que des quantités importantes d’oxygène ont autrefois imprégné l’atmosphère de Mars. Il semblerait que la planète rouge fut plus semblable à la Terre que nous le pensions.

En utilisant l’instrument ChemCam, au sommet du Curiosity, les scientifiques du Laboratoire national de Los Alamos ont découvert des niveaux élevés d’oxydes de manganèse dans des roches martiennes. L’astromobile a fait cette découverte dans les fissures comblées par des minéraux dans le grès de la région de Kimberley, dans le cratère Gale. La présence de cet élément chimique suggère que des niveaux élevés d’oxygène flottant dans l’atmosphère existaient autrefois sur Mars et que, en plus d’avoir un climat plus chaud et des lacs d’eau liquide, cette planète fut tout à fait semblable à la Terre dans sa composition chimique.

Image d’entête (clic pour agrandir) : le Curiosity a percé deux trous afin de récupérer des échantillons. Dans les encarts vous pouvez voir deux morceaux de roches, sombres à certains endroits, débarrassées de leur poussière. Ce sont des fissures/ érosions comblées avec des oxydes de manganèse. (MSSS/JPL/NASA)

Selon l’auteur principal de l’étude, Nina Lanza :

Les seuls moyens que nous connaissons sur Terre pour produire ces matériaux de manganèse impliquent de l’oxygène atmosphérique ou des microbes. Maintenant, nous découvrons de l’oxyde de manganèse sur Mars et nous nous demandons comment diable aurait-il pu se former.

Pour l’instant, il est très improbable que les microbes en soient l’auteur sur Mars, mais la suggestion selon laquelle ils ont été produits par l’oxygène est tout à fait raisonnable. Les chercheurs disent que des matériaux à haute teneur en manganèse, comme ceux découverts sur Mars, ne sont pas capables de se former sans de grandes quantités d’eau et d’oxygène liquide.

Mais d’où vient tout cet oxygène et où s’en est-il allé ? L’équipe de Lanza s’appui sur l’hypothèse que l’oxygène s’est échappé de l’eau de la planète pour se retrouver dans l’atmosphère martienne alors que le champ magnétique de Mars s’effondrait. Sans un champ magnétique pour protéger la surface contre les rayonnements ionisants, les molécules d’eau se sont décomposées en hydrogène et en oxygène. En raison de la relativement faible gravité martienne, la planète ne put retenir les atomes d’hydrogène plus légers, mais les atomes plus lourds d’oxygène sont restés sur place.

Au fil du temps, cet oxygène s’est infiltré dans les rochers, créant la poussière rouge rouille qui couvre maintenant sa surface. Fait révélateur, il ne faut pas beaucoup d’oxygène pour créer les oxydes de fer rouge, mais cela en demande beaucoup pour former des oxydes de manganèse. Cela signifie que Mars, pour un temps, fut assez riche en oxygène.

Et c’est un résultat passionnant. Mars pourrait avoir été habitable, il y a un milliard d’années, ainsi elle aurait pu donner naissance à une vie microbienne de base, bien que nous n’en ayons toujours pas trouvé de preuve. L’oxygène, qui est nécessaire pour maintenir la grande majorité de la vie terrestre, est utilisé dans la respiration cellulaire et d’autres processus biologiques. De nombreuses classes importantes de molécules organiques chez les organismes vivants contiennent de l’oxygène, comme les protéines, les acides nucléiques, les glucides et les lipides. Il est possible qu’une vie extraterrestre ait émergé sans le bénéfice de l’oxygène, mais ici, sur Terre, il fut crucial.

Le Curiosity n’est pas la seule sonde à avoir trouvé du manganèse sur Mars. L’astromobile Opportunity a récemment découvert des dépôts de manganèse sur un site à des milliers de kilomètres du Curiosity, ainsi cette dernière découverte n’est pas spécifique au cratère Gale. À l’avenir, les chercheurs aimeraient comparer le manganèse produit par des microbes pour voir comment elle diffère de celles produites par l’oxygène.

L’étude publiée dans The Geophysical Research Letters : Oxidation of manganese in an ancient aquifer, Kimberley formation, Gale crater, Mars.