De nouvelles recherches utilisant la persévérance du Rover de la NASA ont révélé des preuves solides que le cratère Jezero de Mars a connu plusieurs épisodes d'activité fluide – chacun avec des conditions qui auraient pu soutenir la vie.
En analysant les données géochimiques à haute résolution du Rover, les scientifiques ont identifié deux douzaines de types de minéraux, les éléments constitutifs des roches, qui aident à révéler une histoire dynamique de roches volcaniques qui ont été modifiées lors des interactions avec l'eau liquide sur Mars. Les résultats, publiés dans le Journal of Geophysical Research: PlanètesFournir des indices importants pour la recherche de la vie ancienne et aider à guider la campagne d'échantillonnage en cours de la persévérance.
L'étude a été dirigée par Eleanor Moreland, étudiante diplômée de l'Université de Rice et a employé l'algorithme d'identification minérale par stoechiométrie (MURS) – un outil développé au riz – pour interpréter les données de l'instrument planétaire de Persévérance pour la lithochimie des rayons X (PIXL). Pixl bombarde des roches martiennes avec des rayons X pour révéler leur composition chimique, offrant les mesures géochimiques les plus détaillées jamais collectées sur une autre planète, selon l'étude.
« Les minéraux que nous trouvons dans Jezero en utilisant MIST soutiennent plusieurs épisodes d'altération du liquide temporellement distincts », a déclaré Moreland, « ce qui indique qu'il y a eu plusieurs fois dans l'histoire de Mars lorsque ces roches volcaniques particulières interagissaient avec l'eau liquide et donc plus d'une fois où cet emplacement a accueilli des environnements potentiellement adaptés à la vie. »
Les minéraux se forment dans des conditions environnementales spécifiques de température, le pH et la composition chimique des liquides, ce qui les rend fiables des conteurs de l'histoire du planétaire.
À Jezero, les 24 espèces minérales révèlent la nature volcanique de la surface de Mars et ses interactions avec l'eau au fil du temps. L'eau fait chimier chimiquement les rochers et crée des sels ou des minéraux argileux, et les minéraux spécifiques qui se forment dépendent des conditions environnementales. Les minéraux identifiés de Jezero révèlent trois types d'interactions fluides, chacune avec différentes implications pour l'habitabilité.
La première suite de minéraux – notamment la verdure, le hisringerite et le ferroaluminoceladonite – indiquent des fluides acides localisés à haute température localisés que seulement dans les roches sur le plancher du cratère, qui sont interprétés comme certaines des plus anciennes roches incluses dans cette étude. L'eau impliquée dans cet épisode est considérée comme la moins habitable de la vie, car la recherche sur Terre a montré des températures élevées et un faible pH peut endommager les structures biologiques.
« Ces conditions chaudes et acides seraient les plus difficiles à vie », a déclaré le co-auteur Kirsten Siebach, professeur adjoint de sciences de la Terre, de l'environnement et du planétaire chez Rice. « Mais sur Terre, la vie peut persister même dans des environnements extrêmes comme les piscines acides de l'eau à Yellowstone, donc cela n'exclut pas l'habitabilité. »
La deuxième suite de minéraux reflète des fluides neutres modérés qui soutiennent des conditions plus favorables à vie et étaient présents sur une zone plus grande.
Des minéraux comme le Minnesotaite et la clinoptilite formés à des températures plus basses et un pH neutre avec le Minnesotaite détecté à la fois dans le fond du cratère et dans la région du ventilateur supérieur, tandis que la clinoptilolite a été limitée au fond du cratère.
Enfin, la troisième catégorie représente des liquides alcalins à basse température et est considéré comme assez habitable du point de vue de la Terre moderne. La sépiolite, un minéral d'altération commun sur Terre, s'est formé à des températures modérées et des conditions alcalines et a été retrouvé largement distribué dans toutes les unités que le Rover a explorées.
La présence de sépiolite dans toutes ces unités révèle un épisode répandu d'eau liquide créant des conditions habitables dans le cratère de Jezero et des sédiments de remplissage.
« Ces minéraux nous disent que Jezero a connu un passage des fluides plus durs, chauds et acides à des fluides plus neutres et alcalins au fil du temps – des conditions que nous considérons comme de plus en plus favorables à la vie », a déclaré Moreland.
Étant donné que les échantillons de Mars ne peuvent pas être préparés ou scannés aussi précisément que des échantillons de terre, l'équipe a développé un modèle de propagation d'incertitude pour renforcer ses résultats. À l'aide d'une approche statistique, Mist a testé à plusieurs reprises les identifications minérales en tenant compte des erreurs potentielles, similaires à la façon dont les météorologues prévoient des pistes d'ouragan en exécutant de nombreux modèles.
« Notre analyse des erreurs nous permet d'attribuer des niveaux de confiance à chaque correspondance minérale », a déclaré Moreland. « Mistment informe non seulement la science et la prise de décision de Mars 2020, mais il crée également une archive minéralogique de Jezero Crater qui sera inestimable si des échantillons sont retournés sur Terre. »
Les résultats confirment que Jezero – une fois qui abrite un ancien lac – a expérimenté une histoire aqueuse complexe et dynamique. Chaque nouvelle découverte de minéraux rapproche non seulement les scientifiques de la réponse si Mars a jamais soutenu la vie mais aiguise également la stratégie de persévérance pour les échantillons à collecter et à revenir.
Cette publication fournit une compilation approfondie des minéraux identifiés à l'aide du modèle MUR pour les trois premières années de la mission de Persévérance. Bien qu'il n'inclut pas le site d'échantillonnage spécifique présenté dans le communiqué de presse sur la détection d'une biosignature potentielle, ce travail fournit un contexte pour la façon dont les conditions habitables observées pour cet échantillon, Sapphire Canyon, étaient présents plus largement dans Jezero. Ces informations de mise en place de contexte sont essentielles à toute interprétation des biosignatures potentielles qui ont été identifiées.
