Figure 1. Les données topographiques sont drapées sur des données d’images infrarouges montrant des structures tectoniques complexes et des dépôts volcaniques dans la région d’Eridania sur Mars. Les couleurs chaudes correspondent à des altitudes plus élevées. Crédit : NASA/Mars Odyssée/HRSC
MarsLe volcanisme complexe de , entraîné par la tectonique verticale, donne un aperçu du recyclage de la croûte terrestre ancienne, offrant de nouvelles perspectives sur la géologie martienne et terrestre.
Les volcans sont une caractéristique commune à la surface des planètes solides du système solaire, résultant de l’activité magmatique se produisant au sein de la croûte planétaire. Sur Terre, le volcanisme est principalement dû à la chaleur et au recyclage de la croûte terrestre associés à la tectonique des plaques, mais Mars manque de tectonique des plaques et le moteur du volcanisme n’est pas bien compris.
Aperçu du volcanisme martien
Des recherches récentes menées par le professeur Joseph Michalski, géologue au Département des sciences de la Terre de l’Université de Hong Kong (HKU), ont révélé des informations fascinantes sur l’activité volcanique sur Mars. Il propose que Mars présente un volcanisme beaucoup plus diversifié qu’on ne le pensait auparavant, dû à une forme précoce de recyclage de la croûte appelée tectonique verticale. Les résultats, récemment publiés dans Astronomie naturelle, ont fait la lumière sur l’ancienne croûte de Mars et ses implications potentielles pour la compréhension du recyclage précoce de la croûte sur Mars et sur Terre.
Figure 2. Les données d’images couleur sont drapées sur la topographie pour montrer une vue 3D d’un grand stratovolcan dans la région d’Eridania sur Mars. Crédit : NASA/ESA/HRSC
Repenser le paysage volcanique de Mars
Traditionnellement, Mars est connue pour avoir de grands volcans boucliers similaires à ceux d’Hawaï. Cependant, on ne savait pas que Mars possédait également les divers volcans explosifs qui se forment sur Terre en raison du recyclage de la croûte terrestre.
Les récentes recherches menées par le professeur Michalski et son équipe internationale découvrent un grand nombre de volcans divers dans l’ancienne croûte de Mars. « Nous savons depuis des décennies que Mars possède des volcans, mais la plupart des volcans reconnus correspondent à de grands volcans boucliers basaltiques similaires à ceux qui composent Hawaï », explique-t-il. « Dans ce travail, nous montrons que la croûte ancienne contient de nombreux autres types de volcans tels que des dômes de lave, des stratovolcans, des caldeiras et de grands boucliers de cendres, et non de lave. De plus, la plupart des scientifiques voient Mars comme une planète composée de basalte, qui a une faible teneur en silice et représente peu d’évolution crustale, mais ces volcans ont une teneur élevée en silice, ce qui signifie qu’ils se sont formés à partir d’un processus complexe d’évolution du magma inconnu auparavant.
Tectonique verticale et recyclage crustal
L’article suggère qu’un volcanisme intense s’est produit sur l’ancienne Mars, provoquant l’effondrement de la croûte dans le manteau, où les roches ont refondu, donnant naissance à des magmas riches en silice. On suppose que ce processus tectonique, appelé tectonique verticale, s’est produit sur la Terre antique, mais les roches sur Terre datant de cette période (l’Archéen, il y a plus de 3 milliards d’années) sont fortement modifiées par l’activité géologique ultérieure, nous ne pouvons donc pas voir de preuves de l’existence de ce processus tectonique. ce processus clairement sur cette planète. Par conséquent, l’exploration d’autres planètes comme Mars, qui possède du volcanisme mais pas de tectonique des plaques, peut aider à révéler les mystères du recyclage crustal précoce sur la planète rouge et, par analogie, sur la Terre primitive.
Importance de la découverte
Le professeur Michalski a conclu : « Mars contient des pièces de puzzle géologiques cruciales qui nous aident à comprendre non seulement cette planète, mais également la Terre. Le volcanisme martien est beaucoup plus complexe et diversifié qu’on ne le pensait auparavant.
« Il s’agit d’une découverte importante car elle a révélé que le recyclage de la croûte peut se produire non seulement dans des régimes tectoniques des plaques dominés par des mouvements horizontaux, mais également dans des régimes tectoniques pré-plaques dominés par des mouvements verticaux. Cette découverte peut aider les géoscientifiques à résoudre les questions controversées à long terme sur la façon et le moment où les continents felsiques se sont formés sur notre planète (Terre) », a déclaré le professeur Guochun Zhao, professeur titulaire de la chaire des sciences de la Terre à HKU.
À propos du professeur Joseph Michalski
Professeur au Département des sciences de la Terre et directeur adjoint du Laboratoire de recherche spatiale de HKU, il a collaboré avec des collègues de Chine continentale et des États-Unis sur ce projet de recherche. Il est chercheur au Hong Kong Research Grants Council et lauréat du prix Tencent Xplorer en 2023. Le financement de ces travaux a été assuré par le RGC Collaborative Research Fund.
