La vie a pu éclore sur la Lune

Des chercheurs estiment que notre satellite a pu abriter de l’eau liquide en surface et peut-être une forme de vie à deux époques : peu après sa formation il y a 4,4 milliards d’années, puis lors d’un épisode de volcanisme tardif, il y a 3,5 milliards d’années.

« A magnificent desolation » (« Une désolation magnifique ») avait lancé Buzz Aldrin le 21 juillet 1969 en descendant l’échelle du module Eagle, pour qualifier le paysage lunaire. Sur notre satellite, ce ne sont en effet que plaines et collines rocailleuses, grises et stériles à perte de vue. Jamais aucune agence spatiale, aucune équipe de recherche n’a songé à y chercher une quelconque trace de vie, présente ou passée. Et pourtant… Imaginez un instant : en lieu et place de ce désert de régolithe surplombé par la nuit, des roches gorgées d’eau, des mares, peut-être des mers. Et dedans, qui sait, des formes de vie lunaire.

Une atmosphère née d’un océan de magma

La Lune, qui semble aujourd’hui si inhospitalière, aurait-elle vraiment pu, un jour, être habitable ? C’est l’hypothèse que défendent Dirk Shulze-Makuch, de l’université de Washington, et Ian Crawford, du Birkbeck College de Londres, dans la revue Astrobiologie. Pour avancer ce scénario audacieux, ils se fondent sur plusieurs travaux de confrères suggérant qu’au cours de son existence, la Lune a pu connaître deux épisodes « aquatiques » non négligeables.

Il y a 4,4 milliards d’années, au moment de sa formation, probablement engendrée par l’impact d’une protoplanète avec la Terre, la Lune était recouverte d’un océan de magma. Or, la lave en fusion a pour propriété de dégazer des éléments volatils (hydrogène, oxygène…). D’après les estimations des chercheurs, notamment de Yanhao Lin, de l’université libre d’Amsterdam, qui publie dans Nature Geoscience en 2016, tant de lave coulait sur la jeune Lune que cela a produit une réelle atmosphère, qui elle-même a permis l’existence en surface d’eau liquide. Voire d’un océan global de 1 km d’épaisseur, avancent Dirk Shulze-Makuch et Ian Crawford dans leur propre article. « C’est l’estimation la plus extrême, tempère ce dernier. C’est possible. Ceci dit le plus probable, c’est qu’il n’y avait ni océan ni mers, mais peut-être des mares, voire uniquement un sol détrempé, un peu comme du sable mouillé. »

La Lune est née suite à la collision d'une protoplanète avec la jeune Terre. Les débris créés par l’impact se sont
ensuite agglomérés pour former la Lune. Notre satellite était alors couvert d'un océan de magma. Or, la lave en fusion produit
des éléments volatiles, ce qui a pu engendrer une atmosphère non négligable. © S.Stewart UC Davis-1

En juin 2017, Debra Needham et David Kring, du Lunar and Planetary Institute de Houston, en rajoutent une couche. D’après leur article, paru dans Earth and Planetary Science Letters, la Lune a connu un autre épisode aquatique, il y a de cela 3,5 milliards d’années.

« Les échantillons rapportés par les astronautes d’Apollo, mais aussi les observations de la surface par différentes sondes spatiales montrent que la Lune a connu un volcanisme intense entre 3,1 et 3,8 milliards d’années, avec un pic d’activité à 3,5 milliards, précise Ian Crawford. Comme toutes les planètes et les satellites, c’est par le volcanisme qu’elle s’est progressivement refroidie. Il est donc hautement probable que ce volcanisme intense ait eu cours aussi entre 4,4 et 3,8 milliards d’années, mais nous n’en avons plus la trace. »

Une atmosphère 1,5 fois plus épaisse que celle de Mars

Il y a 3,5 milliards d’années à tout le moins, ce volcanisme aurait engendré, d’après les calculs des chercheurs de Houston, une atmosphère de 9 millibars, soit 1,5 fois plus épaisse que celle qui recouvre Mars actuellement. « Elle était sans doute un peu moins dense que celle formée il y a 4,4 milliards d’années, commente Ian Crawford, mais tout de même : à cette pression, l’eau liquide aurait été stable durant 70 millions d’années. »

C’est peut-être assez longtemps pour que la vie surgisse, estiment Makuch et Crawford. « Certaines études suggèrent que la transition entre un système inerte et un système vivant pourrait être très courte, de l’ordre de quelques milliers d’années […], notent-ils. Par ailleurs, il existe une autre façon d’introduire la vie sur la Lune : par l’intermédiaire de la Terre ! » font-ils remarquer.

De la vie terrestre sur la Lune ?

Lors de ce second épisode aquatique lunaire au moins, les océans terrestres grouillaient en effet de microorganismes, probablement depuis plusieurs centaines de millions d’années. Or, à cette même époque, les échanges au sein du système Terre-Lune via les impacts de météorite étaient nombreux. Lorsqu’un astéroïde bombardait la Terre, des fragments de la croûte étaient éjectés dans l’espace, avant, pour certains d’entre eux, de retomber sur la Lune. « Il est donc possible que la vie terrestre ait ensemencé un environnement lunaire transitoirement habitable, poursuivent les auteurs. Notons que la présence d’une atmosphère lunaire, même fine, augmente les chances de survie des bactéries. » Elle freine les météorites sur lesquelles sont cramponnées ces voyageuses, ce qui réduit la violence de l’impact.

Les échanges via les météorites ont été nombreux dans l’histoire du système Terre-Lune. Si la Lune a bel et bien été habitable dans son enfance,
elle a peut-être été ensemencée par la Terre... © Nasa

Si la Lune a bel et bien été habitable, si elle a, par un heureux hasard, abrité un jour la vie, quelles traces reste-t-il de cet oasis éphémère ? « Force est de constater qu’on ne retrouve pas, comme sur Mars, de traces d’océans, de mers et de rivières dans la topographie. Mais encore une fois, ce n’est pas étonnant, car il est peu probable qu’un cycle de l’eau ait été à l’œuvre, argumente Ian Crawford. En revanche, des traces d’eau sur la Lune, nous en avons beaucoup : parmi leur récolte, les astronautes d’Apollo 16 ont ainsi rapporté des échantillons comportant des argiles et des grains oxydés, matériaux qui ne se forment qu’en présence d’eau liquide. »

Des glaces d’eau aux pôles

Et en août 2018, la Nasa confirmait, après plusieurs années de controverse, la présence de glace d’eau à la surface de la Lune. L’instrument Moon Mineralogy Mapper (M3) embarqué sur la sonde indienne Chandrayaan-1, a en effet mis en évidence de façon claire des poches de glace. Situées près des pôles et à l’ombre des cratères, ces glaces sont constamment maintenues à -160°C, protégées ainsi du rayonnement solaire, susceptible de les sublimer (les transformer directement en vapeur). Aujourd’hui mélangées au régolite, elles constituent peut-être les stigmates d’un éden révolu.

Mais a-t-il réellement existé ? Pour les chercheurs, une seule façon d’en avoir le cœur net : mener sur notre satellite une campagne d’exploration « agressive » afin de traquer, dans des terrains datant de 3,5 milliards d’années (ceux du premier épisode aquatique ne sont probablement plus accessibles), des minéraux transformés par l’eau (dits hydratés), des molécules organiques complexes mais aussi des signatures de processus biologiques.

Simuler la vie lunaire

En attendant que les agences spatiales veuillent bien se mobiliser, ils recommandent de tester la résistance de microorganismes dans des conditions similaires à celle de la Lune en mode « habitable ». « C’est très facile à faire, commente Ian Crawford, beaucoup d’instituts possèdent des “chambres martiennes” dans lesquelles on reconstitue l’environnement martien. Il suffit de les transformer en “chambres lunaires” en recréant l’atmosphère théorique de la jeune Lune (9 mbar, constitués principalement de monoxyde de carbone et d’hydrogène) et d’observer si oui ou non, les bactéries y survivent. »

Pas une minute à perdre : le groupe de Dirk Schulze-Mackuch a déjà obtenu du temps sur l’une des chambres martiennes disponibles à l’Open University, en Angleterre. Les opérations doivent commencer dès le début de 2019. Pile quand on s’apprête à célébrer le « Small step for a man » de Neil Armstrong.

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