Recherche d'indices de la vie sur Mars : détermination de signatures spécifiques de biominéraux et étude expérimentale de l'évolution de molécules organiques dans des conditions environnementales martiennes

Search for life dues at Mars: détermination of biomineral specific signatures and experimental study of the organic molecule evolution under martian environmental conditions

• Auteur / Autrice : Fabien Stalport
• Direction : Patrice Coll
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie de la pollution atmosphérique et physique de l'environnement
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évolution moléculaire

Minéralisation (biologie)

Mars (planète)

Résumé

Les conditions indispensables à l'émergence de la vie terrestre ont sûrement été réunies sur Mars au début de son histoire. Une forme vie martienne aurait alors pu apparaître et des indices de cette dernière auraient pu perdurer. Dans le cadre de la recherche de ces indices sur Mars, nos travaux s'articulent autour de deux cibles d'intérêt exobiologique : les biominéraux carbonates et la matière organique. Dans la première partie, nous avons fait l'hypothèse que les températures de résistance thermique de carbonates biogénique et abiotiques diffèrent du fait de leurs particularités intrinsèques. Nous les avons comparées via des analyses thermiques TG-ATD et nous avons constaté qu'un écart de 15°C sépare les domaines biologiques et abiotiques. Par conséquent nous avons ainsi accès à une signature biologique non ambiguë. Dans la seconde partie, nous avons testé la photostabilité et l'évolution d'acides carboxyliques et d'ur biomarqueur bactérien, soumis au rayonnement ultraviolet simulé du soleil à la surface de Mars. Pour cela, nous avons développé une expérience de simulation en laboratoire : M. O. M. I. E. (Martian Organic Molécules Irradiation and Evolution). Nous avons observé que la plupart des molécules organiques sont détruites. Une seule, l'acide mélitique, produit un ou des composés organiques résistants. Nous avons ainsi accès aux taux de matière organique potentiellement présent à la surface sous-surface de Mars. Les deux axes de recherche que nous avons suivis sont donc d'un grand intérêt exobiologique, car ils nous permettent de définir les stratégies expérimentales à mettre en œuvre pour tenter de détecter in situ une activité biologique martienne.

The essential conditions for the terrestrial life emergence were present at the beginning of the Mars history. Martian life forms could have appeared and their dues could have endured. In the framework of the search for these dues, our works turn on two targets of exobiological interest: the carbonated biominerals and the organic matter. First, we suggested the possibility that the thermal résistance temperatures of biogenic and abiotic carbonates differ because of their intrinsic characteristics. We compared them via DTA-TG thermal analysis and we observed a 15°C difference between the biological and abiotic domains. Hence we have access to a non ambiguous biological signature. Secondly, we tested the photostability and the evolution of carboxylic acids and a bacterial biomarker, exposed to the solar simulated UV radiations on the Mars surface. We then developed a laboratory simulation experiment: M. O. M. I. E (Martian Organic Molecules Irradiation and Evolution). We observed that the majority of the organic molecules are destroyed. Only one, the mellitic acid, produces resistant organics. We have thus access to the organic matter rates, potentially present on the Mars surface/subsurface. The both followed research orientations are thus a great exobiological interest because they enable us to define the future experimental strategies in order to detect in situ a possible Martian biological activity.