Les données recueillies par la sonde NASA Perseverance dans la région de Margin Unit, sur le bord intérieur du cratère Jezero, ont révélé que les roches martiennes avaient interagi avec l’eau au moins à trois occasions distinctes. Le résultat le plus important est que la région, que l’on pensait abriter des roches sédimentaires formées sur les rives d’un ancien lac, est en réalité constituée de roches ignées ayant conservé un registre chimique complexe de l’histoire de l’eau sur la planète.
Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Communications Earth & Environment. L’équipe s’est appuyée sur l’instrument SuperCam installé sur le mât de la sonde, qui analyse les minéraux grâce à la lumière réfléchie et utilise un laser pour examiner les roches à une distance pouvant atteindre 21 pieds, soit 6,5 mètres. Perseverance a ainsi analysé plus de 185 cibles rocheuses dans la région.
De roches ignées à un registre hydrique en plusieurs étapes
La présence de carbonates, observée par les sondes orbitales, avait renforcé l’hypothèse selon laquelle la région s’était formée à la suite de l’interaction de l’ancien lac de Jezero avec des sédiments. Mais l’examen sur le terrain a révélé des roches ignées, dont certaines s’étaient formées dans les profondeurs de Mars à partir du magma avant d’apparaître à la surface après l’érosion des couches qui les recouvraient.
Sur une élévation d’environ 870 pieds, soit 265 mètres, la sonde a trouvé des différences nettes entre les parties de l’unité. Dans les zones les plus élevées sont apparues des roches à gros grains riches en olivine et ne présentant presque aucune trace d’une interaction antérieure avec l’eau. Dans les parties basses proches du fond de l’ancien lac, les grains d’olivine étaient fracturés et des minéraux de silice apparaissaient entre eux.
Trois interactions avec l’eau et ce que révèlent les minéraux
L’ordre des transformations chimiques indique que l’eau a atteint les roches en trois étapes :
- Lors de la première étape, des eaux souterraines riches en dioxyde de carbone ont réagi avec l’olivine, formant des carbonates qui ont rempli les fissures des roches.
- Lors de la deuxième étape, l’interaction pourrait avoir été liée au lac qui existait dans le cratère, avec l’apparition de quantités plus importantes de silice dans les roches qui se trouvaient sous la ligne d’eau.
- Lors de la troisième étape, des veines minérales se sont formées dans la partie orientale de l’unité. Elles atteignaient environ 10 pouces, soit 25 centimètres, d’épaisseur et contenaient du sulfate de calcium et de la fluorite.
La découverte de fluorite revêt une importance particulière, car ce minéral se forme généralement lorsque de l’eau chaude circule à travers des roches volcaniques. Cela fournit la preuve que la région a été ultérieurement soumise à un événement impliquant des eaux souterraines chaudes, différent de l’interaction avec le lac ou avec des eaux souterraines froides.
Pourquoi cette découverte est-elle importante ?
Les carbonates et la silice sont des indicateurs importants dans l’étude de l’habitabilité de l’ancien Mars. Sur Terre, l’interaction de l’eau avec l’olivine peut libérer de l’hydrogène, qui peut constituer une source d’énergie pour certains organismes microbiens, tandis que le processus laisse des minéraux capables de préserver les traces des conditions environnementales antérieures. Mais l’étude ne prouve pas l’existence de la vie : elle identifie plusieurs environnements aqueux qui pourraient avoir été propices à la conservation d’indices de vie ou à son développement.
Les résultats montrent que les seules données orbitales n’auraient pas suffi à déterminer l’origine des carbonates de Margin Unit. L’équipe peut également établir l’ordre des étapes de l’interaction avec l’eau, mais elle n’est pas encore en mesure d’en déterminer l’âge. La région fournit donc un registre important de l’évolution du climat et des conditions habitables, sans toutefois trancher le moment de ces événements ni la nature de la vie ancienne sur Mars.
Ces résultats servent l’objectif principal de Perseverance en astrobiologie, puisque la sonde décrit la géologie et le climat passé de Mars et collecte des échantillons de roches et de régolithe martiens afin de les stocker.