Le rover Perseverance de la NASA déchiffre l'histoire ancienne du lac martien.

12 décembre 2023

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par le JPL/NASA

Marquant son 1 000e jour martien sur la Planète Rouge, le rover Perseverance de la NASA a récemment terminé son exploration du delta d'une ancienne rivière qui contient des preuves d'un lac qui a rempli le cratère Jezero il y a des milliards d'années. Le scientifique à six roues a jusqu'à présent collecté un total de 23 échantillons, révélant l'histoire géologique de cette région de Mars dans le processus.

Un échantillon appelé 'Lefroy Bay' contient une grande quantité de silice à grains fins, un matériau connu pour préserver les fossiles anciens sur Terre. Un autre échantillon, 'Otis Peak', contient une quantité significative de phosphate, qui est souvent associé à la vie telle que nous la connaissons. Ces deux échantillons sont également riches en carbonate, ce qui peut conserver un enregistrement des conditions environnementales à partir desquelles la roche s'est formée.

Les découvertes ont été partagées mardi 12 décembre lors de la réunion automnale de l'Union géophysique américaine à San Francisco.

'Nous avons choisi le cratère Jezero comme site d'atterrissage car les images orbitales montraient un delta - une preuve claire qu'un grand lac a autrefois rempli le cratère. Un lac est un environnement potentiellement habitable, et les roches deltaïques sont un excellent environnement pour ensevelir les signes de vie ancienne sous forme de fossiles dans le registre géologique', a déclaré le scientifique du projet Perseverance, Ken Farley du Caltech. 'Après une exploration approfondie, nous avons reconstitué l'histoire géologique du cratère, en cartographiant sa phase lacustre et fluviale du début à la fin.'

Jezero s'est formé à la suite d'un impact d'astéroïde il y a près de 4 milliards d'années. Après l'atterrissage de Perseverance en février 2021, l'équipe de la mission a découvert que le fond du cratère est constitué de roches ignées formées à partir de magma souterrain ou d'une activité volcanique à la surface. Depuis, ils ont découvert du grès et du mudstone, signe de l'arrivée de la première rivière dans le cratère des centaines de millions d'années plus tard. Au-dessus de ces roches se trouvent des mudstones riches en sel, indiquant la présence d'un lac peu profond subissant une évaporation. L'équipe estime que le lac a finalement atteint une largeur de 22 miles (35 kilomètres) et une profondeur de 100 pieds (30 mètres).

Par la suite, l'eau à écoulement rapide a transporté des rochers provenant de l'extérieur de Jezero, les distribuant sur le delta et ailleurs dans le cratère.

'Nous avons pu voir un large aperçu de ces chapitres de l'histoire de Jezero dans les images orbitales, mais il a fallu se rapprocher de Perseverance pour comprendre vraiment la chronologie en détail', a déclaré Libby Ives, chercheuse postdoctorale au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, qui gère la mission.

Échantillons prometteurs

Les échantillons collectés par Perseverance ont environ la taille d'un morceau de craie de classe et sont stockés dans des tubes métalliques spéciaux dans le cadre de la campagne de retour d'échantillons de Mars, un effort conjoint de la NASA et de l'ESA (Agence spatiale européenne). Rapporter les tubes sur Terre permettrait aux scientifiques d'étudier les échantillons avec des équipements de laboratoire puissants trop volumineux pour être transportés sur Mars.

Pour décider quels échantillons collecter, Perseverance utilise d'abord un outil d'abrasion pour enlever une partie d'une roche potentielle, puis étudie la chimie de la roche en utilisant des instruments scientifiques de précision, y compris PIXL, l'instrument pour la lithochimie par rayons X construit par le JPL.

Sur une cible appelée 'Bills Bay', PIXL a repéré des carbonates - des minéraux qui se forment dans des environnements aqueux avec des conditions qui pourraient être favorables à la préservation de molécules organiques. (Les molécules organiques se forment à la fois par des processus géologiques et biologiques). Ces roches étaient également riches en silice, un matériau qui est excellent pour préserver les molécules organiques, y compris celles liées à la vie.

'Sur Terre, cette silice à grains fins est souvent trouvée dans des endroits qui étaient autrefois sablonneux', a déclaré Morgan Cable du JPL, le co-investigateur principal de PIXL. 'C'est le genre d'environnement où, sur Terre, les restes de vie ancienne pourraient être préservés et découverts plus tard.'

Les instruments de Perseverance sont capables de détecter à la fois des structures microscopiques ressemblant à des fossiles et des changements chimiques qui pourraient avoir été laissés par d'anciens microbes, mais ils n'ont pas encore vu de preuves pour l'un ou l'autre.

Lorsqu'il a examiné une autre cible appelée 'Ouzel Falls', PIXL a détecté la présence de fer associé au phosphate. Le phosphate est un composant de l'ADN et des membranes cellulaires de toute forme de vie terrestre connue et fait partie d'une molécule qui aide les cellules à transporter de l'énergie.

Après avoir évalué les découvertes de PIXL sur chacun de ces patchs d'abrasion, l'équipe a envoyé des commandes au rover pour qu'il collecte des échantillons rocheux à proximité : Lefroy Bay a été collecté à côté de Bills Bay, et Otis Peak à Ouzel Falls.

'We have ideal conditions for finding signs of ancient life where we find carbonates and phosphates, which point to a watery, habitable environment, as well as silica, which is great at preservation,' Cable said.

Perseverance's work is, of course, far from done. The mission's ongoing fourth science campaign will explore Jezero Crater's margin, near the canyon entrance where a river once flooded the crater floor. Rich carbonate deposits have been spotted along the margin, which stands out in orbital images like a ring within a bathtub.

Provided by JPL/NASA