Vue globale de Mars. © Nasa
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Un gigantesque impact météoritique aurait pu compromettre l’habitabilité de Mars

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Des chercheurs ont découvert, dans des météorites martiennes, la preuve que la Planète rouge aurait subi un impact météoritique majeur il y a 4,45 milliards d'années, au plus. Cette découverte remet en question l'hypothèse de l'établissement de conditions favorables à la vie relativement tôt dans l'histoire de la planète.

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Parmi toutes les météorites tombées sur Terre au cours du temps, certaines proviennent de Mars. Ces morceaux de Planète rouge sont cependant extrêmement rares et témoignent de l'intense bombardement météoritique qu'a subi la planète.

Les météorites martiennes ont été retrouvées dans le nord-ouest de l'Afrique. Leur étude montre qu'il s'agit de morceaux de régolithe martien, qui forme la croûte superficielle de la Planète rouge. Cette découverte est donc exceptionnelle puisqu'elle pourrait notamment permettre de mieux comprendre l'histoire géologique de Mars. L'une des questions qui intéressent le plus les scientifiques est d'ailleurs celle concernant l'habitabilité de Mars. À partir de quand la planète a-t-elle présenté des conditions potentiellement favorables à l'apparition de la vie ?

Pour éclaircir ce mystère, une équipe de chercheurs s'est penchée sur l'étude de petits minéraux, les zircons, trouvés dans trois météorites martiennes.

Les zircons, témoins de l’évolution de la Terre… et de Mars

Les zircons sont bien connus des géologues. Minéraux silicatés emblématiques de la croûte terrestre primitive, ils se sont formés il y a 4,3 à 4,4 milliards d'années. Ce sont donc des marqueurs des conditions qui régnaient sur Terre dans sa prime jeunesse. Particulièrement résistants, les zircons ne sont pas facilement altérés par les cycles d'érosion, de transport ni par la plupart des cataclysmes (comme une chute de météorite) et sont donc aujourd'hui retrouvés un peu partout, dans un grand nombre de roches sédimentaires de tous âges. C'est d'ailleurs le seul minéral à pouvoir survivre sur plusieurs milliards d'années, ce qui en fait un témoin particulièrement précieux des différentes étapes géologiques qu'a connues la Terre. Avec les apatites, ils sont souvent utilisés comme marqueurs thermochronologiques.

Zircon d'âge hadéen de Jack Hills en Australie. © Aaron Cavosie, John Valley, modifié par Gretarsson, Wikimedia Commons, domaine public

Il faut savoir qu'au moment de leur cristallisation, les zircons enferment dans leur réseau cristallin un certain nombre d'éléments radioactifs. En étudiant la quantité d'éléments fils produits par la désintégration de l'élément père (uranium), il est donc possible de dater l'âge du cristal. Si cette méthode a été bien sûr développée pour l'environnement terrestre, elle est également applicable à l'environnement martien.

Des zircons déformés par un choc titanesque

L'équipe de scientifiques a ainsi observé que l'un des zircons martiens montrait des traces d'un réarrangement atomique ayant mené à une croissance légèrement déviée du cristal. Cette observation indique que ce zircon aurait subi le passage d'une intense onde de choc. Or, une telle onde de pression ne peut avoir été créée que par un événement majeur, comme un important impact météoritique. Sur Terre, ce genre de marque n'est observé que pour les zircons présents dans les roches de la zone centrale des sites d'impact majeurs, là où la pression est maximale. De tels zircons ont été retrouvés notamment dans le cratère du Chicxulub, qui est associé à une météorite ayant causé la disparition des dinosaures.

Vue d'artiste du cratère du Chicxulub. © Detlev van Ravenswaay

Le fait de retrouver une signature similaire dans des fragments de la croûte martienne suggère que la planète a subi un impact particulièrement violent. Mais quand ? Le zircon en question serait âgé de 4,45 milliards d'années, mais la déformation de son système cristallin est quant à elle difficile à dater. Elle pourrait être intervenue à tout moment après la formation du cristal. Quant à sa localisation d'origine à la surface de Mars, elle restera certainement toujours un mystère.

Un impact tardif qui aurait compromis l’établissement de conditions habitables ?

Cette découverte est cependant à remettre dans le contexte des connaissances actuelles. De précédentes études suggèrent en effet que Mars aurait été intensément bombardée il y a 4,48 milliards d'années environ et que la surface de la planète aurait ensuite bénéficié d'une accalmie permettant le développement de conditions favorables à un potentiel développement de la vie, autour de 4,2 milliards d'années. Cependant, ces nouveaux résultats, publiés dans Science, suggèrent qu'un événement cataclysmique serait survenu plus tardivement, au maximum il y a 4,45 milliards d'années, remettant en question cette hypothèse d'une habitabilité à partir de 4,2 milliards d'années. Les chercheurs considèrent qu'un tel impact aurait certainement pu repousser ou du moins entraver la mise en place de conditions propices au développement de la vie sur Mars.

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