ALH 84001.

Météorite ALH84001 au MEB.

Cyanobactéries terrestres au MEB.

Nanobactéries au MEB.

Empreintes de bactérie (Bacillus pasteurii) observées en microscopie électronique à balayage sur la surface d'une sphérule de vatérite (CaCO3).       Dupraz et al., 2009

 Si l'on ne prête pas attention à l'échelle, les nanofossiles d'ALH84001 ressemblent comme deux gouttes d'eau à des bactéries terrestres. La taille moyenne d'une bactérie terrestre tourne autour d'un ou deux microns, alors que les objets identifiés par l'équipe de McKay mesurent effectivement entre 20 et 100 nanomètres. Ces bactéries martiennes seraient jusqu'à 100 fois plus petites que leurs homologues terrestres en taille, et un million de fois inférieures en volume !

Les globules de carbonates

Ces globules de carbonates seraient la preuve d'une activité biologique martienne au sein d'ALH84001. Le centre, brun orangé, est riche en calcium et en manganèse, alors que les bandes claires et sombres qui l'entourent contiennent du fer, du magnésium et du soufre.

Certaines bactéries terrestres fabriquent des grains similaires et peuvent grâce à eux s'orienter dans le champ magnétique terrestre. Cette chaîne de petits cristaux de magnétite est mise à profit pour s'enfoncer dans les eaux polaires appauvries en dioxygène (celui ci étant un poison mortel pour ces bactéries anaérobies). Les lignes de force du champ magnétique font avec l'horizontale un angle qui varie avec la latitude. Nul à l'équateur, il est de 90° aux pôles. Dans l'hémisphère nord, ce compas permet aux bactéries de s'orienter vers le nord, ce faisant, de s'enfoncer dans les eaux profondes,  Dans l'hémisphère sud, c'est l'inverse qui se produit. La chaîne des cristaux possède alors une polarité opposée et les bactéries se dirigent vers le sud et le fond!

Les globules de carbonates présents dans la météorite ALH84001 ne constituent pas à eux seuls une preuve de l'existence d'une vie martienne. Des cristaux de magnétite similaires à la plupart de ceux rencontrés au sein d’ALH84001 pourraient par exemple se former par précipitation chimique à partir de fluides chauds (il est par exemple possible d’en trouver au niveau des fumerolles, ces émanations gazeuses, calmes et régulières, crachées par des fissures en région volcanique).

Les magnétites pourraient aussi provenir de la décomposition thermique (450°C environ) du carbonate de fer (sidérite) sous l’effet de la chaleur dégagée par un impact météoritique, éventuellement celui qui a éjecté la météorite de la surface martienne.

Les sulfures

La magnétite n’est pas le seul minéral d’origine biologique identifiée dans la météorite ALH84001 par l’équipe de la NASA. Des sulfures de fer, qui pourraient également avoir une origine biologique, ont également été mis en évidence. Sur Terre, des bactéries sulfato-réductrices sont effectivement capables de réduire des sulfates (SO₄^2-) pour donner des sulfures, de manière à produire de l'énergie.

Les sulfures formés par l'activité bactérienne sont parfois enrichis en soufre 32 par rapport au sulfate d’origine, ce qui signe leur origine biologique. Des analyses ultérieures conduites sur ALH84001 ont cependant montré que les sulfures de fer ne comportaient aucun enrichissement flagrant en soufre 32 par rapport au soufre 34, ce qui remet en question l'hypothèse biologique.

Ces analyses auraient néanmoins été effectuées sur des cristaux de grandes tailles (plusieurs microns), dont la relation avec les carbonates est loin d’être évidente, et qui ne correspondaient pas aux cristaux de sulfures pointés par l’équipe de la NASA. L’étude des petits cristaux de sulfures (40 à 60 nm) situés au voisinage de la magnétite, dans la région la plus externe des nodules de carbonates, et décrits par l’équipe de la NASA aurait été plus souhaitable. Malheureusement, leur petite taille les placent en dessous des capacités d’analyse des instruments scientifiques, ce qui implique que les rapports isotopiques pour le soufre ne peuvent être connus. Des cristaux de greigite (un sulfure de fer précipité par certaines bactéries) auraient également été découverts, mais ce résultat n’a pas pu être confirmé.

Les HAP

Un dernier indice, relevé par l’équipe de la NASA, concerne la présence de molécules organiques complexes, les HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques). Ces molécules se rencontrent souvent sur Terre au niveau des cadavres cellulaires. Elles constituent effectivement les produits terminaux de la décomposition des organismes vivants. Pour l’équipe de la NASA, ces HAP sont concentrés au niveau des globules de carbonate, précisément à l’endroit où se trouvent les nanofossiles. L’explication la plus évidente était donc de considérer que ces molécules étaient les derniers résidus des cadavres martiens fossilisés pour l’éternité dans les profondeurs d’ALH84001.

Le problème de la contamination ne peut cependant pas être ignoré ou pris à la légère, bien loin de là. La grande majorité de la matière organique (80 %) retrouvée dans ALH84001 n’est effectivement pas martienne, mais … terrienne.

Peu après la publication de l’article de la NASA, plusieurs équipes ont annoncé en fanfare qu’aucun résultat n’était valable, étant donné que la météorite avait été contaminée par des molécules et des organismes terrestres lors de son séjour dans les glaces de l’antarctique. En réalité, cette contamination est tout à fait normale. C’est plutôt l’absence totale de contamination qui aurait été étonnante !

Les scientifiques savent aujourd’hui que la contamination d’une météorite fraîchement tombée sur Terre est un phénomène extrêmement rapide. En quelques jours, voire quelques heures, des molécules organiques et des microbes peuvent déjà se frayer un chemin vers le cœur de la météorite, même si celle-ci a échoué dans les endroits les plus inhospitaliers de la planète. En 13 000 ans, la Terre a eu amplement le temps de marquer de son empreinte l’infortuné météorite martienne.

Si la contamination, inévitable, doit absolument être prise en compte dans toutes les analyses, elle ne remet pas en cause les résultats obtenus jusqu’à présent. Ainsi, si 80 % de la matière organique est clairement d'origine terrestre, une fraction de la matière organique, résistante à l'acide et au chauffage, semble bien posséder une origine extraterrestre. En dépit d'une importante contamination, les HAP pourraient donc être martiens. Ce qui ne résout pas pour autant la question de leur origine ...

Les HAP ne sont effectivement pas des molécules exclusivement biologiques. Ils peuvent parfaitement se former sans l'intervention de la vie, à partir d'autres composés organiques.