Cette illustration représente le rover Mars 2020 de la NASA étudiant des roches avec son bras robotique. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Les découvertes des scientifiques du rover mettent en évidence la diversité des échantillons des géologues et futurs scientifiques associés à l’agence Mars Exemple de programme de retour devra étudier.
Des scientifiques avec NasaLa mission du rover Perseverance Mars a découvert que le substrat rocheux sur lequel leur explorateur à six roues roulait depuis l’atterrissage en février était probablement formé de magma incandescent. La découverte a des implications pour la compréhension et la datation précise des événements critiques de l’histoire du cratère Jezero, ainsi que du reste de la planète.
L’équipe a également conclu que les roches du cratère ont interagi avec l’eau plusieurs fois au cours des éons et que certaines contiennent des molécules organiques.
Ces résultats et d’autres ont été présentés le 15 décembre 2021 lors d’un point de presse lors de la réunion scientifique d’automne de l’American Geophysical Union à la Nouvelle-Orléans.
Prise par l’instrument Mastcam-Z de Perseverance, cette vidéo présente une image composite aux couleurs améliorées qui traverse le delta du cratère Jezero sur Mars. Le delta s’est formé il y a des milliards d’années à partir des sédiments d’une ancienne rivière transportée jusqu’à l’embouchure d’un lac qui existait autrefois dans le cratère. Crédit : NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Avant même que Persévérance n’atterrisse sur Mars, l’équipe scientifique de la mission s’était interrogée sur l’origine des roches de la région. Étaient-ils sédimentaires – l’accumulation comprimée de particules minérales éventuellement transportées jusqu’à l’emplacement par un ancien système fluvial ? Ou là où ils sont ignés, peut-être nés dans des coulées de lave remontant à la surface d’un volcan martien maintenant éteint depuis longtemps ?
“Je commençais à désespérer que nous ne trouverions jamais la réponse”, a déclaré Ken Farley, scientifique du projet Persévérance de Caltech à Pasadena. « Mais ensuite, notre instrument PIXL a bien examiné la zone abrasée d’un rocher de la région surnommée” South Séítah “, et tout est devenu clair : les cristaux à l’intérieur du rocher ont fourni le pistolet fumant. »
Ce graphique illustre l’entrée de Persévérance dans « Séítah » d’un point de vue à la fois orbital et souterrain. L’image du bas est un « radargramme » souterrain de l’instrument RIMFAX du rover ; les lignes rouges indiquent le lien entre les caractéristiques souterraines et les affleurements rocheux résistants à l’érosion visibles au-dessus de la surface. Crédit : NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/USGS/FFI
La perceuse à l’extrémité du bras robotique de Perseverance peut abraser ou meuler les surfaces rocheuses pour permettre à d’autres instruments, tels que PIXL, pour les étudier. Abréviation de Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry, PIXL utilise la fluorescence X pour cartographier la composition élémentaire des roches. Le 12 novembre, PIXL a analysé une roche de South Séítah que l’équipe scientifique avait choisie pour prélever une carotte à l’aide de la perceuse du rover. Les données PIXL ont montré que la roche, surnommée “Brac”, était composée d’une abondance inhabituelle de gros cristaux d’olivine engloutis dans des cristaux de pyroxène.
« Un bon étudiant en géologie vous dira qu’une telle texture indique que la roche s’est formée lorsque les cristaux ont grandi et se sont déposés dans un magma qui se refroidissait lentement, par exemple une coulée de lave épaisse, un lac de lave ou une chambre magmatique », a déclaré Farley. « La roche a ensuite été altérée à plusieurs reprises par l’eau, ce qui en fait un trésor qui permettra aux futurs scientifiques de dater les événements de Jezero, de mieux comprendre la période à laquelle l’eau était plus courante à sa surface et de révéler les débuts de l’histoire de la planète. Mars Sample Return va avoir beaucoup de choix !
Six tubes d’échantillons en fac-similé sont accrochés au panneau des tubes d’échantillons sur cette image prise dans les bureaux du rover Perseverance Mars de la NASA. Crédit : NASA/JPL-Caltech
La campagne multimission Mars Sample Return a commencé avec Persévérance, qui collecte des échantillons de roche martienne à la recherche d’une vie microscopique ancienne. Sur les 43 tubes à échantillons de Persévérance, six ont été scellés à ce jour – quatre avec des carottes rocheuses, un avec une atmosphère martienne et un qui contenait du matériel de « témoin » pour observer toute contamination que le rover aurait pu apporter de la Terre. Mars Sample Return cherche à ramener sur Terre des tubes sélectionnés, où des générations de scientifiques pourront les étudier avec un équipement de laboratoire puissant bien trop volumineux pour être envoyé sur Mars.
Il reste à déterminer si la roche riche en olivine s’est formée dans un lac de lave épais se refroidissant à la surface ou dans une chambre souterraine qui a ensuite été exposée par l’érosion.
Molécules organiques
Une autre bonne nouvelle pour Mars Sample Return est la découverte de composés organiques par l’instrument SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals). Les molécules contenant du carbone ne se trouvent pas seulement à l’intérieur des roches abrasées analysées par SHERLOC, mais dans la poussière des roches non abrasées.
La confirmation des matières organiques n’est pas une confirmation que la vie existait autrefois à Jezero et a laissé des signes révélateurs (biosignatures). Il existe à la fois des mécanismes biologiques et non biologiques qui créent des matières organiques.
“Curiosity a également découvert des matières organiques sur son site d’atterrissage dans le cratère Gale”, a déclaré Luther Beegle, chercheur principal de SHERLOC au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. « Ce que SHERLOC ajoute à l’histoire, c’est sa capacité à cartographier la distribution spatiale des matières organiques à l’intérieur des roches et à relier ces matières organiques aux minéraux qui s’y trouvent. Cela nous aide à comprendre l’environnement dans lequel les matières organiques se sont formées. Une analyse plus approfondie doit être effectuée pour déterminer la méthode de production des produits biologiques identifiés. »
La préservation des matières organiques à l’intérieur des roches anciennes – quelle que soit leur origine – dans les cratères Gale et Jezero signifie que les biosignatures potentielles (signes de vie, passés ou présents) pourraient également être préservées. « C’est une question qui ne sera peut-être pas résolue tant que les échantillons ne seront pas renvoyés sur Terre, mais la préservation des matières organiques est très excitante. Lorsque ces échantillons seront renvoyés sur Terre, ils seront une source d’enquêtes et de découvertes scientifiques pendant de nombreuses années », a déclaré Beegle.
‘Radargramme’
En plus de ses capacités d’échantillonnage de carottes rocheuses, Perseverance a amené le premier radar à pénétration de sol à la surface de Mars. RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment) crée un « radargramme » d’entités souterraines jusqu’à environ 10 mètres de profondeur. Les données de ce premier radargramme publié ont été collectées alors que le rover traversait une ligne de crête depuis l’unité géologique « Crater Floor Fractured Rough » jusqu’à l’unité géologique de Séítah.
La ligne de crête a plusieurs formations rocheuses avec une inclinaison visible vers le bas. Avec les données RIMFAX, les scientifiques de Persévérance savent maintenant que ces couches rocheuses inclinées continuent au même angle bien en dessous de la surface. Le radargramme montre également le projet des couches rocheuses de Séítah sous celles de Crater Floor Fractured Rough. Les résultats confirment en outre la conviction de l’équipe scientifique que la création de Séítah a précédé Crater Floor Fractured Rough. La capacité d’observer les caractéristiques géologiques même sous la surface ajoute une nouvelle dimension aux capacités de cartographie géologique de l’équipe sur Mars.
En savoir plus sur la persévérance
Un objectif clé de la mission de Persévérance sur Mars est l’astrobiologie, y compris la recherche de signes d’une vie microbienne ancienne. Le rover caractérisera la géologie et le climat passé de la planète, ouvrira la voie à l’exploration humaine de la planète rouge et sera la première mission à collecter et à mettre en cache la roche martienne et le régolithe (roche brisée et poussière).
Des missions ultérieures de la NASA, en coopération avec l’ESA (Agence spatiale européenne), enverraient des engins spatiaux sur Mars pour collecter ces échantillons scellés à la surface et les renvoyer sur Terre pour une analyse approfondie.
La mission Mars 2020 Perseverance fait partie de l’approche d’exploration de la Lune à Mars de la NASA, qui comprend des missions Artemis sur la Lune qui aideront à préparer l’exploration humaine de la planète rouge.
JPL, qui est géré pour la NASA par Caltech à Pasadena, en Californie, a construit et gère les opérations du rover Perseverance.
