Qu'est-il arrivé à Mars? Si Mars et la Terre étaient autrefois similaires, comme le pensent les scientifiques, qu'est-il arrivé à toute l'eau? Y en avait-il suffisamment pour soutenir la vie?
Grâce à la curiosité du Mars Science Laboratory (MSL), nous obtenons une meilleure image de l’ancien Mars et de ce qu’il a traversé il y a des milliards d’années. Une nouvelle étude publiée dans Nature Geoscience indique que Mars a probablement subi des périodes alternées de temps sec et humide, avant de devenir le désert froid et sec qu'il est maintenant. Ou du moins, Gale Crater l'a fait.
Le cratère de Gale est un bassin d'impact d'environ 150 km (100 miles) de large, et Curiosity l'explore depuis août 2012. Le cratère est un endroit fascinant pour essayer de reconstituer l'image de l'eau sur l'ancienne Mars, car elle peut avoir été un lac à la fois. Il montre également des preuves de canaux creusés par l'eau qui coule.
Depuis son arrivée au Gale Crater, Curiosity a trouvé des sels minéraux qui se forment en présence d'eau. Les auteurs de ce nouveau document ont conclu qu'ils témoignent de bassins peu profonds d'eau salée qui ont inondé et asséché à plusieurs reprises au fil du temps, alors que Mars est lentement devenue la planète sèche qu'elle est aujourd'hui. Le document est intitulé "Un intervalle de haute salinité dans l'ancien lac de cratère de Gale sur Mars."
L'auteur principal de l'article est William Rapin de Caltech. Dans un communiqué de presse, il a déclaré: «Nous sommes allés au cratère Gale parce qu'il préserve ce record unique de Mars en évolution. Comprendre quand et comment le climat de la planète a commencé à évoluer est une autre pièce du puzzle: quand et combien de temps Mars a-t-il été capable de soutenir la vie microbienne à la surface? "
Comprendre comment l'eau existait à la surface de Mars est essentiel pour comprendre toute vie microbienne qui aurait pu y vivre. S'il y avait des périodes intermittentes de pluie et de sécheresse, cela aurait imposé des contraintes à la vie.
Certaines des principales preuves de ces alternances de périodes humides et sèches ont été trouvées dans deux caractéristiques, appelées «Old Soaker» et «Sutton Island». Old Soaker est une dalle de roche avec un motif de fissures, appelées fissures de dessiccation, qui peuvent s'être formées lorsqu'une couche de boue a séché il y a plus de 3 milliards d'années. Le réseau de fissures indique une alternance de périodes humides et sèches.
Sutton Island est un morceau de roche sédimentaire de 150 mètres (500 pieds) de hauteur contenant de la saumure. Mais la saumure sur Sutton Island est un peu différente.
En règle générale, lorsqu'un plan d'eau douce s'assèche, il laisse des cristaux de sel purs. Mais les sels de Sutton Island sont des sels minéraux, pas du sel de table. Ils sont également combinés avec des sédiments. C'est une preuve assez convaincante qu'il y a eu des périodes de sécheresse qui ont permis aux sels de se former et des périodes d'humidité lorsque les sédiments se sont déposés. Dans leur article, les auteurs disent qu'ils sont le résultat d'une «concentration évaporative extrême».
Pour mettre ces observations en contexte, pensez au cratère Gale lui-même. C’est un cratère d’impact massif qui, au fil du temps, a été rempli de sédiments transportés par le vent et par l’eau qui se sont durcis. Alors que la planète se desséchait, il n'y avait plus de sédiments d'origine hydrique et le matériau qui remplissait le cratère s'érodait.
Mt. Sharp est la principale caractéristique du cratère, et Curiosity est en train de l'escalader. En parcourant les différentes altitudes du cratère Gale, il découvre différents épisodes de l'histoire de Mars, en trouvant des preuves à la fois visuellement et en forant et en étudiant des échantillons de roche.
Selon l'auteur principal William Rapin, les plans d'eau du cratère Gale pourraient avoir ressemblé à certaines caractéristiques ici sur Terre, et ceux-ci pourraient éclairer ce que Curiosity trouve sur Mars.
Rapin pense que les lacs du cratère de Gale pourraient être similaires aux lacs salés de l’Altiplano en Amérique du Sud, également connu sous le nom de plateau bolivien ou plateau andin. L'Altiplano est un endroit aride de haute altitude contenant des bassins fermés similaires au cratère Gale. Ces lacs sont fortement influencés par le climat.
"Pendant les périodes plus sèches, les lacs Altiplano deviennent moins profonds, et certains peuvent s'assécher complètement", a déclaré Rapin dans un communiqué de presse. "Le fait qu'ils ne contiennent pas de végétation les fait même ressembler un peu à Mars."
Mais le réseau de fissures à Old Soaker et la saumure à Sutton Island ne sont que deux éléments de preuve montrant des périodes humides et sèches. Comme Curiosity a voyagé à travers le cratère de Gale et le mont ascendant. Sharp, il a trouvé d'autres preuves de cycles humide-sec sur de longues périodes. Et ces périodes n'étaient pas agréables et bien rangées; ils étaient en désordre.
"Alors que nous escaladons le mont Sharp, nous constatons une tendance générale d'un paysage humide à un paysage plus sec", a déclaré Ashwin Vasavada, scientifique du projet Curiosity du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. "Mais cette tendance ne s'est pas nécessairement produite de manière linéaire. Plus probablement, c'était désordonné, y compris des périodes plus sèches, comme ce que nous voyons à Sutton Island, suivies de périodes plus humides, comme ce que nous voyons dans «l'unité argileuse» que Curiosity explore aujourd'hui. »
Dans les zones inférieures du cratère Gale, Curiosity a trouvé des couches de sédiments qui semblent ordonnées, comme si elles se déposaient doucement au fond d'un lac au fil du temps. Mais maintenant, Curiosity trouve d'autres caractéristiques, y compris de grandes structures rocheuses, qui suggèrent une formation plus chaotique et de haute énergie, comme si elles s'étaient formées dans des ruisseaux à courant rapide ou une zone exposée à beaucoup de vent.
L'une de ces fonctionnalités est «Teal Ridge». Teal Ridge et d'autres caractéristiques qui se forment à partir du vent et de l'eau qui coule prennent une forme inclinée, plutôt que les sédiments doux qui s'accumulent au fond d'un lac. Une fois que ces sédiments inclinés durcissent, ils ressemblent à Teal Ridge.
Selon le membre de l'équipe Chris Fedo, spécialiste des roches sédimentaires de l'Université du Tennessee, trouver ces caractéristiques inclinées est une preuve importante. "La recherche de couches inclinées représente un changement majeur, où le paysage n'est plus complètement sous-marin. Nous avons peut-être laissé derrière nous l'ère des lacs profonds. »
Curiosity a exploré ce que l’on appelle «l’unité argileuse». Elle a trouvé des preuves stratigraphiques de changements environnementaux très importants, comme Sutton Island et Old Soaker. C'est la prochaine destination qui devrait fournir la même chose.
Le rover se dirige vers «l'unité soufrée» plus haut sur le mont. Tranchant. Il faudra quelques années pour explorer cette région, enquêter sur les structures rocheuses. La présence de soufre indique que la zone était autrefois humide, mais desséchée. Si Curiosity constate que les conditions plus sèches ont duré longtemps, cela pourrait signifier que l'unité argileuse est une phase intermédiaire ou de transition.
"Nous ne pouvons pas dire si nous voyons encore des dépôts de vent ou de rivière dans l'unité argileuse, mais nous sommes à l'aise de dire que ce n'est certainement pas la même chose que ce qui a précédé ou ce qui nous attend", a déclaré Fedo.
Mt. Sharp s'est avéré être une preuve clé pour comprendre l'histoire de Mars. La présence d'eau dans le passé a été confirmée, mais l'histoire de comment et quand elle est venue et est toujours en cours d'élaboration.
Comme l'a dit en juin le scientifique du projet Curiosity Ashwin Vasavada du JPL: «Chaque couche de cette montagne est une pièce du puzzle. Ils détiennent chacun des indices sur une époque différente de l'histoire martienne. »
Plus:
- Communiqué de presse: Le Curiosity Rover de la NASA trouve une ancienne oasis sur Mars
- Document de recherche: Un intervalle de haute salinité dans l'ancien lac de cratère de Gale sur Mars
- Space Magazine: Curiosity a trouvé le filon-mère d'argile à la surface de Mars
- Document de recherche: les fissures de dessiccation fournissent des preuves du dessèchement du lac sur Mars, membre de l'île Sutton, formation Murray, cratère Gale
