Mars n'est pas exactement un endroit convivial pour la vie telle que nous la connaissons. Alors que les températures à l'équateur peuvent atteindre jusqu'à 35 ° C (95 ° F) en été à midi, la température moyenne à la surface est de -63 ° C (-82 ° F), et peut atteindre aussi bas que -143 ° C (-226 ° F) pendant l'hiver dans les régions polaires.
Sa pression atmosphérique est d'environ un demi pour cent de celle de la Terre, et la surface est exposée à une quantité considérable de rayonnement.
Jusqu'à présent, personne n'était certain que les micro-organismes puissent survivre dans cet environnement extrême. Mais grâce à une nouvelle étude menée par une équipe de chercheurs de l'Université d'État Lomonosov de Moscou (LMSU), nous pouvons maintenant imposer des contraintes sur les types de conditions que les micro-organismes peuvent supporter.
Cette étude pourrait donc avoir des implications significatives dans la recherche de la vie ailleurs dans le système solaire, et peut-être même au-delà!
L'étude, intitulée "100 kGy gamma-touchées communautés microbiennes dans l'ancien pergélisol arctique dans des conditions martiennes simulées", a récemment paru dans la revue scientifique Extremophiles .
L'équipe de recherche, dirigée par Vladimir S. Cheptsov du LMSU, comprenait des membres de l'Académie des sciences de Russie, de l'Université polytechnique d'État de Saint-Pétersbourg, de l'Institut Kurchatov et de l'Université fédérale de l'Oural
.
Dans le cadre de leur étude, l'équipe de recherche a émis l'hypothèse que les conditions de température et de pression ne seraient pas les facteurs atténuants, mais plutôt le rayonnement.
En tant que tels, ils ont mené des tests où des communautés microbiennes contenues dans le régolithe martien simulé ont ensuite été irradiées.
Le régolithe simulé était constitué de roches sédimentaires contenant du pergélisol, qui ont ensuite été soumises à des conditions de basse température et de basse pression.
Comme Vladimir S. Cheptsov, un étudiant de troisième cycle au Département MSU Lomonosov de la biologie des sols et un co-auteur sur le papier, a expliqué dans un communiqué de presse du LMSU:
"Nous avons étudié l'impact conjoint d'un certain nombre de facteurs physiques (rayonnement gamma, basse pression, basse température) sur les communautés microbiennes dans le pergélisol ancien de l'Arctique et nous avons étudié un objet naturel unique: l'ancien pergélisol qui a pas fondu pendant environ 2 millions d'années.
En résumé, nous avons mené une expérience de simulation couvrant les conditions de cryoconservation dans le régolithe martien. Il est également important que dans cet article, nous étudions l'effet de fortes doses (100 kGy) de rayons gamma sur la vitalité des procaryotes, alors que dans les études précédentes, aucun procaryote vivant n'a jamais été trouvé après des doses supérieures à 80 kGy. "
Pour simuler les conditions martiennes, l'équipe a utilisé une chambre climatique d'origine constante, qui a maintenu la basse température et la pression atmosphérique.
Ils ont ensuite exposé les micro-organismes à différents niveaux de rayonnement gamma.
Ils ont découvert que les communautés microbiennes présentaient une résistance élevée aux conditions de température et de pression dans l'environnement martien simulé.
Cependant, après avoir commencé à irradier les microbes, ils ont remarqué plusieurs différences entre l'échantillon irradié et l'échantillon témoin.
Alors que le nombre total de cellules procaryotes et le nombre de cellules bactériennes métaboliquement actives sont restés cohérents avec les niveaux témoins, le nombre de bactéries irradiées a diminué de deux ordres de grandeur tandis que le nombre de cellules métaboliquement actives des archaea a également diminué de trois. ]
L'équipe a également remarqué que dans l'échantillon exposé de pergélisol, il y avait une grande biodiversité de bactéries, et cette bactérie a subi un changement structurel significatif après avoir été irradiée.
Par exemple, les populations d'actinobactéries comme Arthrobacter – un genre commun trouvé dans le sol – n'étaient pas présentes dans les échantillons témoins, mais sont devenues prédominantes dans les communautés bactériennes qui ont été exposées.
En résumé, ces résultats indiquent que les microorganismes sur Mars sont plus résistants qu'on ne le pensait auparavant. En plus d'être capables de survivre aux températures froides et à la basse pression atmosphérique, ils sont également capables de survivre aux conditions de rayonnement qui sont communes à la surface.
Comme l'a expliqué Cheptsov:
"Les résultats de l'étude indiquent la possibilité d'une cryo-conservation prolongée des microorganismes viables dans le régolithe de Mars L'intensité des rayonnements ionisants à la surface de Mars est de 0,05-0,076 Gy / an et diminue avec la profondeur
Compte tenu de l'intensité du rayonnement dans le régolite de Mars, les données obtenues permettent de supposer que les écosystèmes hypothétiques de Mars pourraient être conservés dans un état anabiotique dans la couche superficielle de régolite (protégée des rayons UV) pendant au moins 1,3 millions d'années, à une profondeur de deux mètres pour pas moins de 3,3 millions d'années, et à une profondeur de cinq mètres pour au moins 20 millions d'années.
Les données obtenues peuvent également être appliquées pour évaluer la possibilité de détecter des micro-organismes viables sur d'autres objets du système solaire et dans de petits corps dans l'espace. "
Cette étude était significative pour plusieurs raisons.
D'une part, les auteurs ont pu prouver pour la première fois que les bactéries procaryotes peuvent survivre à des rayonnements de plus de 80 kGy – ce qui était auparavant considéré comme impossible.
Ils ont également démontré qu'en dépit de ses conditions difficiles, les micro-organismes pourraient encore être vivants sur Mars aujourd'hui, préservés dans son pergélisol et son sol.
L'étude démontre également l'importance de considérer les facteurs extraterrestres et cosmiques quand on considère où et dans quelles conditions les organismes vivants peuvent survivre.
Dernier point, mais non des moindres, cette étude a fait quelque chose qu'aucune étude antérieure n'a, qui est de définir les limites de la résistance aux radiations pour les micro-organismes sur Mars – spécifiquement dans regolith et à différentes profondeurs.
Cette information sera inestimable pour de futures missions vers Mars et d'autres endroits dans le système solaire, et peut-être même avec l'étude des exoplanètes. Connaître le genre de conditions dans lesquelles la vie va prospérer nous aidera à déterminer où chercher des signes.
Et en préparant des missions à d'autres mots, cela permettra aussi aux scientifiques de savoir quels endroits éviter afin de prévenir la contamination des écosystèmes indigènes.
Lectures complémentaires: Lomonsonov Moscow State University, Extrémophiles
Cet article a été publié avec Universe Today. Lisez l'article original.
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