«Nous sommes allés à Gale Crater parce qu’il préserve ce record unique d’un Mars changeant», a déclaré William Rapin de Caltech. «Comprendre quand et comment le climat de la planète a commencé à évoluer est une pièce d’un autre casse-tête: quand et combien de temps Mars a-t-il été capable de supporter la vie microbienne à la surface?»

Le réseau de fissures dans cette dalle de roche martienne appelée «Old Soaker» peut s’être formé à la suite du séchage d’une couche de boue il y a plus de 3 milliards d’années. La vue s’étend sur environ 90 centimètres de gauche à droite et combine trois images prises par la caméra MAHLI sur le bras du rover Curiosity Mars de la NASA. (NASA / JPL-Caltech / MSSS)

 

Si vous pouviez voyager dans le temps pendant 3,5 milliards d’années, à quoi ressemblerait Mars? La situation évolue parmi les scientifiques travaillant avec le rover Curiosity de la NASA. Imaginez des étangs parsemant le sol du cratère Gale, l’ancien bassin de 100 miles de large (150 kilomètres de large) que Curiosity explore. Des ruisseaux ont peut-être lacé les parois du cratère, courant vers sa base. Regardez l’histoire en avance rapide, et vous verrez ces cours d’eau déborder puis s’assécher, un cycle qui s’est probablement répété plusieurs fois sur des millions d’années.

C’est le paysage décrit par les scientifiques de Curiosity dans un article de Nature Geoscience. Les auteurs interprètent les roches enrichies en sels minéraux découvertes par le rover comme des preuves d’étangs saumâtres peu profonds qui ont subi des épisodes de débordement et de séchage. Les gisements servent de filigrane créé par les fluctuations climatiques alors que l’environnement martien est passé d’un environnement plus humide au désert glacial qu’il est aujourd’hui.

Les scientifiques aimeraient savoir combien de temps cette transition a duré et quand exactement cela s’est produit. Ce dernier indice peut être un signe de découvertes à venir alors que Curiosity se dirige vers une région appelée «unité contenant du sulfate», qui devrait s’être formée dans un environnement encore plus sec. Cela représente une différence frappante par rapport au bas de la montagne, où Curiosity a découvert des preuves de lacs d’eau douce persistants.

Gale Crater est l’ancien vestige d’un impact massif. Les sédiments transportés par l’eau et le vent ont fini par remplir le fond du cratère, couche par couche. Une fois les sédiments durcis, le vent a creusé la roche en couches dans l’imposant mont Sharp, que Curiosity escalade aujourd’hui. Maintenant exposée sur les pentes de la montagne, chaque couche révèle une époque différente de l’histoire martienne et contient des indices sur l’environnement qui prévalait à l’époque.

L’auteur principal Rapin et ses co-auteurs décrivent des sels trouvés sur une section de 500 pieds de haut (150 mètres de haut) de roches sédimentaires appelée «Sutton Island», que Curiosity a visité en 2017. Basé sur une série de fissures de boue dans un lieu nommé «Old Soaker», l’équipe savait déjà que la région avait des périodes plus sèches intermittentes. Mais les sels de Sutton Island suggèrent que l’eau est également concentrée en saumure.

En règle générale, lorsqu’un lac s’assèche entièrement, il laisse derrière lui des tas de cristaux de sel pur. Mais les sels de Sutton Island sont différents: d’une part, ce sont des sels minéraux, pas du sel de table. Ils sont également mélangés à des sédiments, ce qui suggère qu’ils se sont cristallisés dans un environnement humide – peut-être juste sous des étangs peu profonds qui s’évaporent remplis d’eau saumâtre.

Étant donné que la Terre et Mars étaient similaires à leurs débuts, Rapin a émis l’hypothèse que l’île de Sutton aurait pu ressembler à des lacs salés sur l’Altiplano d’Amérique du Sud. Les ruisseaux et les rivières qui coulent des chaînes de montagnes dans ce plateau aride de haute altitude conduisent à des bassins fermés similaires à l’ancien cratère Gale de Mars. Les lacs de l’Altiplano sont fortement influencés par le climat de la même manière que Gale.

«Pendant les périodes plus sèches, les lacs de l’Altiplano deviennent moins profonds et certains peuvent se dessécher complètement», a déclaré Rapin. «Le fait qu’ils soient exempts de végétation les fait même ressembler un peu à Mars.»

Cette animation montre les étangs et les ruisseaux salés que les scientifiques pensent avoir été laissés pour compte alors que le cratère Gale s’est desséché au fil du temps. Le bas de l’image est le sol du cratère Gale, le sommet étant le côté du mont Sharp.
Cette animation montre les étangs et les ruisseaux salés que les scientifiques pensent avoir été laissés pour compte alors que le cratère Gale s’est desséché au fil du temps. Le bas de l’image est le sol du cratère Gale, le sommet étant le côté du mont Sharp. Crédit: ASU Knowledge Enterprise Development (KED), Michael Northrop> Télécharger un gif plus grand

Climat d’un Mars en train de sécher

Les roches enrichies en sel de Sutton Island ne sont qu’un indice parmi d’autres que l’équipe de rover utilise pour reconstituer comment le climat martien a changé. En examinant l’intégralité du parcours de Curiosity, qui a commencé en 2012, l’équipe scientifique voit un cycle de mouillé à sec sur de longues échelles de temps sur Mars.

«Alors que nous escaladons le mont Sharp, nous voyons 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. JPL dirige la mission Mars Science Laboratory dont Curiosity fait partie. «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.

Jusqu’à présent, le rover a rencontré de nombreuses couches de sédiments plats qui s’étaient doucement déposées au fond d’un lac. Chris Fedo, membre de l’ équipe, spécialisé dans l’étude des couches sédimentaires à l’Université du Tennessee, a noté que Curiosity traverse actuellement de grandes structures rocheuses qui n’auraient pu se former que dans un environnement à plus haute énergie comme une zone balayée par le vent ou des ruisseaux.

Le vent ou l’eau qui coule empile les sédiments en couches qui s’inclinent progressivement. Lorsqu’ils durcissent dans la roche, ils deviennent de grandes structures similaires à «Teal Ridge», que Curiosity a étudié l’été dernier.

«Trouver des couches inclinées représente un changement majeur, où le paysage n’est plus complètement sous l’eau», a déclaré Fedo. «Nous avons peut-être laissé derrière nous l’ère des lacs profonds.»

La curiosité a déjà repéré des couches plus inclinées dans l’unité distante de sulfate. L’équipe scientifique prévoit de s’y rendre dans les prochaines années et d’étudier ses nombreuses structures rocheuses. S’ils se sont formés dans des conditions plus sèches qui ont persisté pendant une longue période, cela pourrait signifier que l’unité argileuse représente une étape intermédiaire – une passerelle vers une autre époque de l’histoire aquatique du cratère Gale.

«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 était avant ou ce qui nous attend», a déclaré Fedo.

Source: Daily Galaxy