Il y a des milliards d’années, Mars abritait une eau abondante et son cratère Gale contenait un lac. Peu à peu, le climat a changé, asséchant la planète rouge et créant le monde désertique poussiéreux que nous connaissons aujourd’hui.
Aujourd’hui, une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Impériale a découvert des signes indiquant que l’eau était abondante dans le cratère Gale de Mars, un bassin de 154 km de diamètre juste au sud de l’équateur, longtemps après que l’on pensait que la planète était devenue sèche et inhospitalière.
Les résultats ont des implications sur notre compréhension du changement climatique sur Mars, ainsi que sur les endroits où nous recherchons actuellement des signes d’habitabilité.
En utilisant les données et les images du rover Curiosity de la NASA, les chercheurs ont trouvé des indices : des couches déformées dans un grès du désert qui, selon eux, n’auraient pu être formées que par l’eau.
Bien qu’ils conviennent que l’eau était présente, ils ne savent pas si elle existait sous forme de liquide sous pression, de glace ou de saumure.
L’auteur principal, le Dr Steven Banham du Département des sciences et de l’ingénierie de l’Imperial College de Londres, a déclaré : « Le grès a révélé que l’eau était probablement abondante plus récemment et plus longtemps qu’on ne le pensait auparavant, mais par quel processus l’eau a-t-elle laissé ces indices ?
« Cette eau aurait pu être un liquide sous pression, introduit de force dans les sédiments et le déformant ; gelée, avec le processus répété de gel et de dégel provoquant la déformation ; ou saumâtre, et soumise à de grandes variations de température. «
« Ce qui est clair, c’est que derrière chacune de ces façons potentielles de déformer ce grès, l’eau est le lien commun. »
Les résultats sont publié dans Géologie.
Une oasis dans le désert
Les scientifiques admettent que la majeure partie de l’eau de surface sur Mars a été perdue au milieu de la période hespérienne, qui a duré 3,7 à 3,0 milliards d’années.
Ces nouvelles découvertes suggèrent que l’eau était en fait encore abondante sous terre, près de la surface de Mars, vers la fin de l’Hespérien.
Pour mieux comprendre le climat passé de la planète et son aptitude à la vie, les chercheurs utilisent le rover Curiosity pour rechercher des indices dans les archives rocheuses de Mars. Ces travaux font partie de la mission Mars Science Laboratory de la NASA.
Curiosity explore le cratère Gale et le flanc nord de sa montagne centrale, appelée mont Sharp, depuis 2012. Le cratère abrite une montagne de 5,5 km de haut qui a été construite en couches, d’abord par les sédiments entrants des lacs et des rivières et, plus tard, par sédiments et vents du désert pendant la période supposée de séchage de Mars.
À l’aide de la principale caméra scientifique de Curiosity, appelée instrument Mastcam, les chercheurs ont collecté des images des couches de sédiments du mont Sharp pour trouver des « empreintes digitales » sur la formation des roches. Ils ont examiné les roches déposées dans ce désert désormais sablonneux et ont trouvé des structures dans les eaux indiquées.
Le Dr Banham a déclaré: « Lorsque les sédiments sont déplacés par l’eau qui coule dans les rivières ou par le vent, ils laissent des structures caractéristiques qui peuvent agir comme des empreintes digitales des processus anciens qui les ont formés. »
Empreintes rocheuses
Au fur et à mesure que le rover gravissait la montagne, il rencontra des roches de plus en plus jeunes déposées dans des environnements de plus en plus secs. Il a finalement atteint un gisement de grès drapé sur le flanc de la montagne, connu sous le nom de Formation de Stimson, la relique préservée d’un désert contenant de grandes dunes de sable.
Les images recueillies ont révélé que la formation s’était déposée après la formation du mont Sharp, pendant la période supposée de séchage de Mars. Ils ont également révélé qu’une partie de la formation appelée structure Feòrachas contenait des éléments qui avaient clairement été influencés par l’eau.
Co-auteur de l’étude, Amelie Roberts, titulaire d’un doctorat. candidat du Département des sciences et de l’ingénierie de la Terre de l’Imperial College de Londres, a déclaré : « Habituellement, le vent dépose des sédiments d’une manière très régulière et prévisible. Étonnamment, nous avons constaté que ces couches déposées par le vent étaient déformées en formes étranges, ce qui suggère que le sable avait été déformé peu de temps après avoir été posé. Ces structures indiquent la présence d’eau juste sous la surface.
« Les couches de sédiments dans le cratère révèlent un passage d’un environnement humide à un environnement plus sec au fil du temps, reflétant la transition de Mars d’un environnement humide et habitable à un monde désertique inhospitalier. Mais ces structures formées par l’eau dans le grès du désert montrent que l’eau a persisté sur Mars bien plus tard qu’on ne le pensait auparavant. »
La découverte des chercheurs a des implications pour les futures missions d’exploration spatiale, notamment pour la recherche de signes de vie au-delà de la Terre. Sur Mars, la formation Stimson et les grès similaires du désert étaient auparavant considérés comme des cibles moins prometteuses lors de la recherche de biosignatures – preuves de la vie primordiale passée – sur Mars. La découverte de ces structures formées par l’eau change cette notion.
Le Dr Banham a déclaré : « Déterminer si Mars et d’autres planètes étaient autrefois capables de supporter la vie a été un moteur majeur de la recherche planétaire depuis plus d’un demi-siècle. Nos résultats révèlent de nouvelles voies d’exploration, mettant en lumière le potentiel de Mars à soutenir la vie. vie et mettre en évidence les domaines dans lesquels nous devrions continuer à chercher de nouveaux indices.
Aucun signe de vie n’a été trouvé sur Mars, et le consensus plus large suggère que tout ce que nous pourrions trouver dans le futur indiquerait la vie primordiale la plus primitive – peut-être aussi simple que des molécules auto-réplicatives.
Amélie a déclaré: « Notre découverte prolonge la chronologie de la persistance de l’eau dans la région entourant le cratère Gale, et donc toute la région aurait pu être habitable plus longtemps qu’on ne le pensait auparavant. »
Plus d’information:
Steven G. Banham et coll., Glace ? Sel? Pression? Structures de déformation des sédiments comme preuve de la présence d’eaux souterraines peu profondes à un stade avancé dans le cratère Gale, sur Mars, Géologie (2024). DOI : 10.1130/G51849.1