Les scientifiques de Georgia Tech ont révélé des preuves qu'une montagne sur le bord de Jezero Crater – où la persévérance du Rover de la NASA collecte actuellement des échantillons pour un éventuel retour sur terre – est probablement un volcan. Appelé Jezero Mons, il est près de la moitié de la taille du cratère lui-même et pourrait ajouter des indices critiques à l'habitabilité et au volcanisme de Mars, transformant la façon dont nous comprenons l'histoire géologique de Mars.
L'étude, « Preuve d'un volcan composite sur le bord de Jezero Crater sur Mars », a été publié en mai Communications Earth & Environmentet souligne combien il nous reste à apprendre sur l'une des régions les plus étudiées de Mars.
L'auteur principale Sara C. Cuevas-Qiñones a terminé la recherche en tant que premier cycle lors d'un programme d'été à Georgia Tech; Elle est maintenant étudiante diplômée à l'Université Brown. L'équipe a également inclus l'auteur correspondant, le professeur James J. Wray (School of Earth and Atmospheric Sciences), le professeur adjoint Frances Rivera-Hernández (School of Earth and Atmospheric Sciences), et Jacob Adler, alors boursier postdoctoral à Georgia Tech et maintenant professeur adjoint de recherche à l'Arizona State University.
« Le volcanisme sur Mars est intrigant pour un certain nombre de raisons – des implications qu'il a sur l'habitabilité, pour mieux limiter l'histoire géologique », explique Wray. « Jezero Crater est l'un des sites les mieux étudiés sur Mars. Si nous identifions juste un volcan ici, imaginez combien de plus pourraient être sur Mars. Les volcans peuvent être encore plus répandus sur Mars que nous ne le pensions. »
Une montagne en marge
Wray a remarqué la montagne pour la première fois en 2007, tout en considérant Jezero Crater en tant qu'étudiant diplômé.
« Je regardais des photos à basse résolution de la région et j'ai remarqué une montagne sur le bord du cratère », se souvient-il. « Pour moi, cela ressemblait à un volcan, mais il était difficile d'obtenir des images supplémentaires. »
À l'époque, Jezero Crater a été récemment découvert, et l'imagerie s'est concentrée presque entièrement sur son histoire de l'eau intrigante, qui est de l'autre côté du cratère de 28 milles de large.
Ensuite, Jezero Crater, en raison de ces dépôts sédimentaires en forme de lac, a été sélectionné comme point d'atterrissage pour le Rover de Perseverance 2020 – une mission en cours de la NASA cherchant des signes de la vie martienne ancienne et collectant des échantillons de rock pour un éventuel retour sur terre.
Cependant, après l'atterrissage, certaines des premières roches ont rencontrées n'étaient pas les dépôts sédimentaires que l'on pourrait attendre d'une zone auparavant inégale – ils étaient volcaniques. Wray soupçonnait qu'il pourrait connaître l'origine de ces rochers, mais pour en faire valoir, il devrait montrer que la montagne au bord du cratère Jezero pourrait en effet être un volcan.
Un nouveau chercheur – et des données anciennes
L'opportunité s'est présentée plusieurs mois après la persévérance a atterri lorsque Cuevas-Quiñones a appliqué à un programme de recherche d'été pour les étudiants de premier cycle (REU) organisé par l'École de terre et les sciences atmosphériques pour travailler avec Wray.
« Une étude précédente dirigée par Briony Horgan (professeur de sciences planétaires à l'Université Purdue) avait également suggéré que Jezero Mons pourrait être volcanique », explique Cuevas-Qiñones. « J'ai commencé à me demander s'il y avait un moyen de rentrer dans ces soupçons. »
L'équipe s'est associée à la co-auteur de l'étude Rivera-Hernández, spécialisée dans la caractérisation de la surface des planètes et de leur habitabilité. Ils ont décidé d'utiliser des ensembles de données recueillis à partir de spatiales en orbite en orbite pour comparer les propriétés des mons Jezero à d'autres volcans connus.
« Nous ne pouvons pas visiter Mars et prouver définitivement que Jezero Mons est un volcan, mais nous pouvons montrer qu'il partage les mêmes propriétés avec les volcans existants – à la fois ici sur Terre et Mars », explique Wray.
« Nous avons utilisé des données de l'orbiteur de Mars Odyssey, de l'orbiteur de reconnaissance Mars, de l'orbiteur de gaz trace exomars et de Perseverance Rover, le tout en combinaison pour rénover cela », ajoute-t-il. « Je pense que cela montre que ces vaisseaux spatiaux plus anciens peuvent être extrêmement précieux longtemps après la fin de leurs missions initiales – ces vieux vaisseaux spatiaux peuvent toujours faire des découvertes importantes et nous aider à répondre à des questions délicates. »
Pour Cuevas-Qifiñones, il souligne également l'importance des programmes REU et des opportunités pour les étudiants de premier cycle. « J'étais étudiante de premier cycle à l'époque, et c'était la première fois que je faisais des recherches », dit-elle. « Il était fascinant d'apprendre comment différents ensembles de données pouvaient être utilisés pour décoder l'origine d'un paysage. Après Jezero Mons, il est devenu clair pour moi que je continuerais à étudier Mars et d'autres corps planétaires. »
La recherche de la vie et déterminer l'âge de Mars
La découverte rend le cratère encore plus intrigant dans la recherche de la vie passée sur Mars. Un volcan si proche du cratère de Jezero aqueux pourrait ajouter une source critique de chaleur sur une planète autrement froide, y compris le potentiel d'activité hydrothermale – énergie que la vie pourrait utiliser pour prospérer.
Ce type de système suscite également l'intérêt de Mars dans son ensemble. « La coalescence de ces deux types de systèmes rend Jezero plus intéressant que jamais », partage Wray. « Nous avons des échantillons de roches sédimentaires incroyables qui pourraient provenir d'une région habitable aux côtés de roches ignées avec une valeur scientifique importante. »
S'ils sont retournés sur Terre, les roches ignées peuvent être radio-isotopes datées de leur âge très précisément. Datant les échantillons de cratère Jezero pourrait être utilisé pour calibrer les estimations d'âge, fournissant une fenêtre sans précédent sur l'histoire géologique de la planète.
Le message à retenir? « Mars est le meilleur endroit où nous devons regarder dans notre système solaire pour les signes de vie, et grâce à la persévérance Rover qui recueille des échantillons à Jezero, les États-Unis ont des échantillons des meilleurs rochers au meilleur endroit sur Mars », explique Wray. « Si ces échantillons sont retournés sur Terre, nous pouvons faire une science incroyable et révolutionnaire avec eux. »
