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Mars Express remonte les temps géologiques à la recherche de la vie

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Le spectromètre OMEGA embarqué à bord de Mars Express a balayé la surface de Mars et a dressé une carte de sa composition minéralogique. Cette analyse a permis aux scientifiques de comprendre mieux que jamais l'histoire de Mars, et de la scinder en trois principales périodes. A cette découverte sans précédent, exposée dans la revue Science, s'ajoutent des preuves que la vie a été possible sur la planète rouge.

Grâce à la cartographie du sol martien réalisée par l'instrument de Mars Express OMEGA, les astronomes ont identifié des zones de Mars qui auraient pu abriter la vie Ces lieux sont autant de sites d'atterrissage privilégiés pour les futurs Mars Rove
Le spectromètre OMEGA a retracé l'histoire géologique de Mars Trois principales époques s'en dégagent (Crédits : Nasa)

OMEGA retrace l'histoire de Mars

Le spectromètre OMEGA (Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité) a parlé : il y a plus de 4 milliards d'années, Mars présentait vraisemblablement à sa surface de grandes étendues d'eau. Des conditions propices à l'apparition de la vie qui ont disparu 500 millions d'années plus tard.

Embarqué à bord de Mars Express, OMEGA a balayé 90 % de la surface de Mars, a établi sa composition minéralogique, et a identifié les processus par lesquels les minéraux ont été altérés au cours de leur histoire. Cette analyse a permis à l'équipe du professeur Jean-Pierre Bibring, de l'Institut d'Astrophysique Spatiale à Orsay, de dégager trois grandes époques géologiques. Les noms de ces trois époques ont été choisis en fonction des minerais qui y étaient les plus abondants.

Cartographie de la distribution des matériaux hydratés à la surface de Mars, délivrée par le spectromètre OMEGA Les points rouges indiquent la présence de phyllosilicates Les points bleus indiquent la présence de sulfates Les points jaunes indiquent la présence d'autres minéraux hydratés (Crédits : IAS/OMEGA/ESA)

Les trois ères qu'a traversées la planète rouge

La plus ancienne, comprise entre 4,5 et 4,2 milliards d'années, est l'ère Phyllosian (pour phyllosilicates). L'atmosphère y était chaude et humide, et a permis la formation à grande échelle de zones argileuses réunissant des conditions propices à l'émergence de la vie. A cette époque, les phyllosilicates étaient présents en abondance à la surface. Si des formes de vie avaient voulu apparaître sur Mars, c'eut été le moment idéal !

A la fin de l'ère Phyllosian, une intensification de l'activité volcanique sur la planète rouge a engendré un important changement climatique, qui a débouché sur l'ère de Theiikian. Elle court entre 4,2 et 3,8 milliards d'années. Les éruptions à répétition ont baigné l'atmosphère de sulfates, qui ont réagi avec l'eau pour déverser sur Mars des pluies acides. Ces dernières ont altéré les minéraux présents à la surface, et ont rendu l'environnement plus acide. L'eau, quant à elle, s'est infiltrée dans le sous-sol ou s'est perdue dans l'espace. Aussi, elle a quasiment disparu de la surface, et Mars est devenue la planète froide, sèche et hostile que nous connaissons aujourd'hui.

Enfin, la période qui a suivi est la plus longue et porte le nom d'ère Siderikian. Elle a débuté il y a environ 3,8 milliards d'années et se poursuit encore aujourd'hui. L'eau joue un second rôle dans cet acte de l'histoire martienne, et c'est la lente érosion des roches par l'atmosphère, responsable de la couleur rouge de Mars, qui se trouve au premier plan.

A gauche : La région de Marwth Vallis, vue par l'instrument MOLA de Mars Global Surveyor
 A droite : localisation par OMEGA, dans la même zone -superposition d'images, des sites riches en matériaux hydratés.  Ceux-ci ne sont pas situés dans les canaux (flèche bleue), mais sur les flancs érodés du plateau cratérisé (flèche rouge)  (Crédits : IAS/OMEGA/ESA)
A gauche : La région de Marwth Vallis, vue par l'instrument MOLA de Mars Global Surveyor A droite : localisation par OMEGA, dans la même zone -superposition d'images, des sites riches en matériaux hydratés.
Ceux-ci ne sont pas situés dans les canaux (flèche bleue), mais sur les flancs érodés du plateau cratérisé (flèche rouge)
(Crédits : IAS/OMEGA/ESA)

Les régions argileuses : des sites d'exploration privilégiés

La détermination de ces trois époques apporte un éclairage nouveau sur l'histoire de Mars, mais de nombreuses interrogations demeurent. Les zones argileuses ne se trouvent pas dans le lit des rivières, comme on aurait pu le penser, mais sur les pentes érodées des plateaux. L'équipe garde à l'esprit que ces étendues d'argile auraient pu se former sous la surface. « L'activité hydrothermale souterraine, les impacts d'astéroïdes riches en eau et le refroidissement de la planète auraient pu favoriser la formation d'argile sous la surface », indique Jean-Pierre Bibring. « Si tel est le cas, les conditions de surface ont pu être froides et sèches tout au long de l'histoire de Mars ».

Il demeure que les sites riches en phyllosilicates cartographiés par OMEGA sont les plus à même d'avoir accueilli la vie - si celle-ci a percé sur Mars. Ils seront donc les lieux d'atterrissage privilégiés des Rovers qui seront affrétés dans les prochaines années à destination de la planète rouge. Selon Jean-Pierre Bibring, le froid qui baigne Mars a pu conserver les empreintes biologiques au fil du temps. Croisons les doigts !

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