Où la NASA cherche-t-elle des traces de vie extraterrestre ?

En septembre, la NASA a annoncé la découverte d'un signe possible de vie, une « biosignature potentielle », sur Mars. Le rover martien Perseverance, qui explore depuis plusieurs années le lit asséché d'un lac, a découvert des traces d'anciennes réactions d'oxydoréduction, qui peuvent être le fruit d'une forme de vie ou de processus géologiques. 

Bien que l'origine de ces réactions chimiques reste incertaine, cette découverte intrigante marque un nouveau chapitre dans la recherche de biosignatures dans des mondes extraterrestres. Depuis cinquante ans, les scientifiques sont à la fois fascinés et déconcertés par des composés et des structures ambigus observés sur nos planètes voisines et, de plus en plus, sur des exoplanètes situées en dehors de notre système solaire. 

Voici un aperçu des découvertes les plus déconcertantes et de ce qu'elles signifient pour notre recherche de vie ailleurs dans l'Univers. 

QU'EST-CE QU'UNE BIOSIGNATURE POTENTIELLE ?

Il convient de noter que la définition d'une biosignature potentielle est floue. Les processus géologiques peuvent produire des structures complexes, comme des cristaux et des polymères, qui rendent difficile la distinction entre les signes de vie et processus non vivants. 

« Si l'on se demande jusqu'à quel point la chimie inorganique peut devenir complexe, la réponse est : la biochimie, car la biochimie découle de la chimie inorganique », explique Sean McMahon, exobiologiste à la tête du Planetary Paleobiology Group de l'université d'Édimbourg. 

En effet, il existe des structures sur Terre qui ne relèvent pas clairement des catégories biotique ou abiotique. Frances Westall, directrice de recherches et ancienne directrice du groupe d'exobiologie du Centre de Biophysique Moléculaire (CBM), en France, indique qu'il lui a fallu près de vingt ans pour confirmer l'origine biologique de microbes fossilisés en Australie datant de 3,45 milliards d'années. Dans une étude publiée en septembre 2025, son équipe a révélé que ces microbes, connus sous le nom de « bactéries chimiolithotrophes », pourraient constituer une forme de vie extraterrestre courante « notoirement difficile à détecter et à identifier ».

« J'ai dû attendre l'existence d'un instrument adapté pour mesurer ces éléments infimes et détecter les très faibles quantités de carbone », explique Frances Westall. « Cela a pris une éternité mais nous avons finalement réussi à obtenir les résultats irréfutables que nous recherchions vraiment ».

L'existence éventuelle de formes de vie abstraites ou inattendues et la présence de nouveaux processus géologiques pourraient rendre difficile la définition d'une norme pour les biosignatures. 

« Nous recherchons un signal supérieur à un seuil de référence et, la plupart du temps, nous ne savons pas toujours quel niveau d'activité chimique peut être considéré comme normal sur une planète donnée », explique Sean McMahon. C'est pour cette raison que la recherche de biosignatures potentielles a une histoire si nébuleuse, sur la Terre et au-delà. 

LE PROGRAMME VIKING

Les atterrisseurs Viking de la NASA se sont posés sur Mars au cours de l'été 1976, devenant ainsi les premiers robots opérationnels sur sa surface. Les atterrisseurs étaient équipés d'un dispositif d'expérience appelé « Labeled Release », qui consistait à mélanger des échantillons martiens à de l'eau et des nutriments afin de détecter une éventuelle activité biologique. 

Le dispositif expérimental consistait à rechercher les gaz émis par l'échantillon enrichi en nutriments qui auraient révélé les processus métaboliques liés à la présence de microbes dans le sol martien. Étonnamment, l'expérience a détecté précisément les gaz que l'on s'attendait à observer en cas de présence de vie dans le sol, un résultat qui concordait avec des tests antérieurs menés sur du sol terrestre contenant des microbes. 

Mais si ces résultats étaient prometteurs, l'expérience n'a pas systématiquement reproduit les mêmes résultats lors des tests ultérieurs. De plus, à mesure que les scientifiques en apprenaient davantage au sujet de la chimie du sol martien, il est apparu clairement que les composés abiotiques courants sur Mars pourraient potentiellement avoir libéré les gaz mystérieux détectés par Viking. 

Ces résultats sont à présent largement considérés, au mieux, comme non concluants et de nombreuses explications abiotiques ont été avancées. Quoiqu'il en soit, toute cette expérience a déclenché une controverse qui a duré plusieurs décennies autour de la question de savoir si la mission avait réellement découvert des extraterrestres. 

« Nous ne comprenons toujours pas complètement ce qu'il s'est passé, ce qui est un peu troublant quand on y réfléchit », affirme Sean McMahon. « Il s'agissait d'une expérience imparfaite, susceptible de produire aussi bien des faux positifs que des faux négatifs ».

Frances Westall estime qu'il y a probablement une explication non biologique à ce mystère, telles que la présence de composés réactifs dans le sol martien capables de produire les gaz détectés. Elle ajoute toutefois que « nous pourrions être surpris ».

« Il est vraiment difficile de se prononcer à 100 % en faveur ou contre », indique-t-elle. « Selon moi, cette analyse était intéressante mais nous ne disposons simplement pas de données suffisantes pour affirmer qu'elle indiquait la présence d'une trace de vie actuelle ».

UNE MÉTÉORITE MARTIENNE

Faisons un retour en arrière de deux décennies. En 1996, le président des États-Unis Bill Clinton a annoncé « la possible découverte de vie sur Mars » après que des scientifiques eurent identifié d'étranges structures dans une météorite martienne tombée en Antarctique, connue sous le nom d'Allan Hills 84001. Bien que les chercheurs aient initialement émis l'hypothèse que ces structures pourraient être « des vestiges fossilisés d'un biote martien disparu », il existe aujourd'hui un consensus général selon lequel elles peuvent être expliquées par la géochimie abiotique. 

L'histoire de cette météorite a souvent été considérée comme une leçon illustrant les dangers de tirer des conclusions hâtives, mais a aussi contribué à susciter l'intérêt du grand public et à stimuler l'investissement universitaire dans la recherche de la vie dans d'autres mondes. 

« Même si leurs interprétations étaient erronées, l'étude a véritablement fait avancer le domaine de l'exobiologie », affirme Frances Westall. « Nous en savons beaucoup plus aujourd'hui, trente ans après la publication de cet article ».

LES BIOSIGNATURES ATMOSPHÉRIQUES

En plus de rechercher des signes de vie sur la surface d'autres planètes, les scientifiques scrutent de plus en plus le ciel des planètes lointaines à la recherche d'une chimie atmosphérique susceptible d'indiquer une activité biologique. 

En 2021, une équipe de recherche a annoncé avoir détecté de la phosphine, un composé pouvant avoir une origine tant biotique qu'abiotique, dans l'atmosphère de Vénus. Plus tôt cette année, une autre équipe a signalé la présence d'une potentielle biosignature atmosphérique sur l'exoplanète K2-18b, située à 124 années-lumière de la Terre. Ces deux découvertes ont suscité de vives réactions et ont donné lieu à des recherches visant à trouver des explications non biologiques, qui constitueront sans doute un thème récurrent dans les prochaines années à mesure que nous étudierons plus en profondeur les ciels extraterrestres. 

« Nous commençons à peine à effleurer la surface de la chimie atmosphérique des exoplanètes », indique Sean McMahon. « Pour découvrir la vie, il faut d'abord faire une observation que nous ne pouvons pas expliquer, puis le véritable travail consiste à réfléchir à toutes les explications possibles et à mener une véritable enquête scientifique ».

À cet égard, la nouvelle découverte de réactions d'oxydoréduction par Perseverance est palpitante mais il ne s'agit que du début d'une nouvelle histoire, pas de la conclusion. L'objectif final est d'envoyer un autre vaisseau sur Mars afin de récupérer les échantillons recueillis par Perseverance et les ramener sur Terre, où ils pourront être minutieusement analysés. Cette mission pourrait potentiellement révéler si Perseverance a déjà découvert une forme de vie extraterrestre, même si le projet de retour des échantillons est menacé par les coupes budgétaires proposées par le gouvernement actuel à l'encontre de la NASA. 

Peut-être qu'un jour nous pourrons clairement identifier une véritable biosignature extraterrestre et enfin résoudre la grande énigme de savoir si nous sommes seuls dans l'Univers. Mais il nous faudra sans doute beaucoup de patience et de dévouement pour franchir cette étape majeure. 

« Ce serait vraiment, vraiment passionnant », affirme Frances Westall à propos de la potentielle découverte de vie extraterrestre. « Mais je pense que ce sera probablement comme chercher une aiguille dans une botte de foin ».