Dans une étude co-écrite par un scientifique de l'Université Texas A&M, les chercheurs ont révélé de nouvelles perspectives sur l'histoire géologique de Jezero Crater de Mars, le site d'atterrissage de la persévérance de la NASA. Leurs résultats suggèrent que le plancher du cratère est composé d'une gamme diversifiée de roches volcaniques riches en fer, fournissant une fenêtre sur le passé lointain de la planète et les chances les plus proches de découvrir des signes de vie ancienne.
Le chercheur, le Dr Michael Tice, qui étudie la géobiologie et la géologie sédimentaire au Texas A&M College of Arts and Sciences, fait partie d'une équipe internationale explorant la surface de Mars. Lui et ses co-auteurs ont publié leurs conclusions dans Avancées scientifiques.
« En analysant ces diverses roches volcaniques, nous avons acquis des informations précieuses sur les processus qui ont façonné cette région de Mars, » Dit Tice. « Cela améliore notre compréhension de l'histoire géologique de la planète et de son potentiel pour avoir soutenu la vie. »
Déverrouiller les secrets de Mars avec une technologie inégalée
La persévérance, l'explorateur robotique le plus avancé de la NASA, a atterri dans le cratère Jezero le 18 février 2021, dans le cadre de la recherche de la mission Mars 2020 des signes de vie microbienne ancienne sur la planète rouge. Le rover recueille des échantillons de base de roches martiennes et de régolithes (roche brisée et sol) pour une éventuelle analyse future sur Terre.
Pendant ce temps, des scientifiques comme Tice utilisent les outils de haute technologie du Rover pour analyser les roches martiennes afin de déterminer leur composition chimique et de détecter des composés qui pourraient être des signes de vie passée. Le Rover dispose également d'un système de caméra haute résolution qui fournit des images détaillées de la texture et des structures de la roche. Mais Tice a déclaré que la technologie est si avancée par rapport à celle des anciens rovers de la NASA qu'ils recueillent de nouvelles informations à des niveaux sans précédent.
« Nous ne regardons pas seulement les images – nous obtenons des données chimiques détaillées, des compositions minérales et même des textures microscopiques, » Dit Tice. « C'est comme avoir un laboratoire mobile sur une autre planète. »
Tice et ses co-auteurs ont analysé les formations rocheuses au sein du cratère pour mieux comprendre l'histoire volcanique et hydrologique de Mars. L'équipe a utilisé l'instrument planétaire pour la lithochimie des rayons X (PIXL), un spectromètre avancé, pour analyser la composition chimique et les textures des roches dans la formation de Máaz, une zone géologique clé dans Jezero Crater. Les capacités de rayons X haute résolution de Pixl permettent des détails sans précédent dans l'étude des éléments des rochers.
Tice a noté l'importance de la technologie dans la révolution de l'exploration martienne. « Chaque rover qui est jamais allé sur Mars a été une merveille technologique, mais c'est la première fois que nous sommes en mesure d'analyser les roches dans une résolution aussi élevée en utilisant la fluorescence des rayons X. Cela a complètement changé notre façon de penser à l'histoire des rochers sur Mars, » Il a dit.
Ce que les rochers révèlent
L'analyse de l'équipe a révélé deux types distincts de roches volcaniques. Le premier type, aux tons foncés et riche en fer et en magnésium, contient des minéraux intercarré tels que le pyroxène et le feldspath de plagioclase, avec des preuves d'olivine modifiée. Le deuxième type, un rocher aux tons plus légers classé comme trachy-ondée, comprend des cristaux de plagioclase dans une masse souterraine riche en potassium. Ces résultats indiquent une histoire volcanique complexe impliquant plusieurs flux de lave avec des compositions variables.
Pour déterminer comment ces roches se sont formées, les chercheurs ont effectué une modélisation thermodynamique – une méthode qui simule les conditions dans lesquelles les minéraux se sont solidifiés. Leurs résultats suggèrent que les compositions uniques résultent d'une cristallisation fractionnée à haut degré, un processus où différents minéraux se séparent de la roche fondue en refroidissant. Ils ont également trouvé des signes que la lave peut avoir mélangé avec un matériau riche en fer de la croûte de Mars, changeant encore plus la composition des roches.
« Les processus que nous voyons ici – cristallisation fractionnelle et assimilation crustale – se sont cotisées dans les systèmes volcaniques actifs sur Terre, » dit Tice. « Cela suggère que cette partie de Mars pourrait avoir une activité volcanique prolongée, qui à son tour aurait pu fournir une source soutenue pour différents composés utilisés par la vie. »
Cette découverte est cruciale pour comprendre l'habitabilité potentielle de Mars. Si Mars avait un système volcanique actif pendant une période prolongée, il aurait également pu maintenir des conditions adaptées à la vie pour de longues parties de l'histoire du début de Mars.
« Nous avons soigneusement sélectionné ces roches car elles contiennent des indices sur les environnements passés de Mars, » Dit Tice. « Lorsque nous les ramenons sur Terre et que nous pouvons les analyser avec des instruments de laboratoire, nous serons en mesure de poser des questions beaucoup plus détaillées sur leur histoire et leurs signatures biologiques potentielles. »
La Mission de retour de Mars, un effort de collaboration entre la NASA et l'Agence spatiale européenne, vise à ramener les échantillons au cours de la prochaine décennie. Une fois sur Terre, les scientifiques auront accès à des techniques de laboratoire plus avancées pour les analyser plus en détail.
Tice a déclaré que, étant donné le niveau de technologie étonnant sur la persévérance, d'autres découvertes sont en avance. « Certains des travaux les plus excitants sont encore devant nous. Cette étude n'est que le début. Nous voyons des choses auxquelles nous ne nous attendions pas, et je pense que dans les prochaines années, nous serons en mesure d'affiner notre compréhension de l'histoire géologique de Mars d'une manière que nous n'aurions jamais imaginée. »
