Sur Mars, la NASA Persévérance rover est occupé à collecter des échantillons de roche qui seront récupérés et ramenés sur Terre par la mission Mars Sample Return (MSR). Ce sera la première mission de retour d’échantillons depuis Mars, permettant aux scientifiques d’analyser directement les roches martiennes à l’aide d’instruments et d’équipements trop volumineux et encombrants pour être envoyés sur Mars. À cette fin, les scientifiques veulent s’assurer que Persévérance collecte des échantillons qui répondent à deux objectifs scientifiques majeurs : la recherche de signes de vie (« biosignatures ») et la datation géologique.
Pour s’assurer qu’ils sélectionnent les bons échantillons, les scientifiques doivent comprendre comment les échantillons de roche se sont formés et comment ils ont pu être modifiés au fil du temps. Selon une nouvelle étude de la NASA, les roches martiennes pourraient avoir été « choquées » par des impacts de météorites au début de leur histoire (la période de bombardement intensif tardif). Le rôle joué par ces chocs dans la formation des roches martiennes pourrait fournir de nouvelles informations sur l’histoire géologique de la planète, ce qui pourrait s’avérer inestimable dans la recherche de preuves de la vie passée sur Mars.
L’étude a été dirigée par le Dr Svetlana Shkolyar, scientifique planétaire au Goddard Space Flight Center de la NASA et au Blue Marble Space Institute of Science (BMSIS). Elle a été rejointe par des chercheurs de l’American Museum of Natural History (AMNH), du John Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), de l’Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (IMPMC), de l’Université du Pays Basque, le laboratoire national de Los Alamos, le Niels Bohr Institute, NASA Goddard et le NASA Jet Propulsion Lab.
Leur étude, publiée dans la revue Terre, Lune et Planètesdécrit comment des échantillons de feldspath martien collectés par Persévérance pourrait être caractérisé par ses instruments SuperCam et Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (SHERLOC). Comme Shkolyar l’a expliqué dans un récent communiqué de presse de la NASA :
« Parce que nous comptons sur ces échantillons pour révéler un enregistrement du passé géologique de Mars, il serait important pour nous de comprendre si et comment les roches ont été altérées. La chaleur et la pression d’un événement d’impact peuvent faire fondre les roches touchées. Cela signifie que lorsque nous étudions ces roches aujourd’hui, des millions voire des milliards d’années après les impacts, les roches pourraient avoir vu leurs caractéristiques d’origine altérées. Cela pourrait même faire en sorte qu’un type de roche ressemble à un autre type de roche.
Shkolyar et son équipe se sont concentrées sur un type de minéral rocheux commun à la Terre et à Mars : le feldspath plagioclase. Le feldspath fait référence à un groupe de minéraux d’aluminium formant des roches contenant des éléments chargés positivement (sodium, calcium, potassium ou baryum) et constituant environ 75% de la croûte terrestre. Les minéraux plagioclases sont les membres les plus courants de ce groupe et sont produits lors de l’altération des roches ignées et métamorphiques. Leur étude détaille comment les chocs d’impact peuvent être identifiés dans le plagioclase et comment des méthodes instrumentales améliorées peuvent caractériser la chimie des roches.
Selon Shkolyar, cela sera utile lorsque la cache d’échantillons sera renvoyée sur Terre. L’étude d’échantillons choqués par l’impact pourrait aider les scientifiques à définir plus précisément quand le bombardement intensif tardif s’est produit et combien de temps il a duré. Cette période s’est produite au début du système solaire (il y a entre 4,1 et 3,8 milliards d’années) lorsque les planètes étaient sur des orbites moins stables et soumises à de fréquents impacts d’astéroïdes. On pense que ces impacts ont joué un rôle vital dans la distribution de l’eau dans tout le système solaire (et les éléments constitutifs de la vie).
Shkolyar et son équipe soulignent qu’il existe des considérations importantes lors de la sélection des échantillons. Cela comprenait la documentation du contexte environnemental des échantillons avant qu’ils ne soient collectés et mis en cache. Dit Shkolyar :
“Pour l’astrobiologie et la datation de l’âge des roches, l’effet du choc d’impact est très important à prendre en compte. Lors de la recherche de carbone fossile dans ces roches, qui pourrait être un indicateur de la vie passée, les altérations imposées par le choc d’impact pourraient altérer la signature carbone. Un exemple de la façon dont les échantillons choqués pourraient être bénéfiques serait de nous aider à comprendre l’histoire de l’impact sur Mars. Les échantillons choqués par l’impact contiendraient des indicateurs géologiques qui nous aideraient à limiter plus précisément la durée du bombardement intensif.
La mission de retour d’échantillons est un programme coopératif entre la NASA et l’Agence spatiale européenne (ESA). Cette mission comprendra quatre éléments majeurs qui commenceront à être lancés en 2026, à commencer par un échantillonneur de récupération d’échantillons (fourni par la NASA) qui se posera à la surface. Persévérance livrera les échantillons à l’atterrisseur avec l’aide de deux hélicoptères de récupération d’échantillons (NASA) similaires à Ingéniosité. Le Mars Ascent Vehicle (NASA) lancera les échantillons en orbite, où ils seront récupérés par l’Earth Return Orbiter de l’ESA et ramenés sur Terre.
Cela permettra des études beaucoup plus détaillées que celles réalisées auparavant par des missions robotiques. Les résultats aideront les scientifiques à mieux comprendre l’évolution passée et ultérieure de Mars, en particulier en ce qui concerne l’existence possible de la vie. En datant les roches et en déduisant la chronologie de Mars, les scientifiques peuvent déterminer combien de temps Mars a eu des conditions habitables à sa surface. Avec un peu de chance, l’analyse montrera également des indications de la vie passée et peut-être même indiquera où nous pourrions la trouver aujourd’hui.
Lectures complémentaires : Nasa
