Sur Mars, Perserverance continue son travail d’investigation. Des données acquises au cours de l’année 2022 viennent notamment de permettre aux chercheurs de reconstruire avec précision l’histoire géologique du cratère Jezero. Elles prouvent d’ailleurs qu’avant la formation du delta, le cratère était occupé par un lac calme.


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    Cela va bientôt faire trois ans que le rover PerseverancePerseverance explore le cratère Jezero. Identifié avant la mission comme un ancien lac, ce cratère d'une cinquantaine de kilomètres de diamètre est certainement l'un des endroits les plus propices de la planète pour étudier le passé hydrologique de Mars et trouver de potentielles biosignatures.

    Un delta de sédiments, preuve qu’un fleuve s’est déversé autrefois dans le cratère Jezero

    Les études préliminaires réalisées à partir de données satellites avaient en effet mis en évidence la présence d'un important deltadelta de sédimentssédiments associés au déversement d'un ancien fleuve dans le fond du cratère. Cette structure sédimentaire majeure était donc le témoin incontestable de la présence d'eau liquide à la surface de la planète, il y a plusieurs milliards d'années. Mais l'histoire du cratère allait s'avérer bien plus riche et compliquée.

    Le cratère Jezero, vu par la sonde Mars Express de l'Agence spatiale européenne et la localisation des différents éléments du rover Perseverance sur une carte acquise par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la Nasa. On voit bien ici la morphologie du delta sédimentaire © ESA, DLR, FU-Berlin et Nasa-JPL
    Le cratère Jezero, vu par la sonde Mars Express de l'Agence spatiale européenne et la localisation des différents éléments du rover Perseverance sur une carte acquise par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la Nasa. On voit bien ici la morphologie du delta sédimentaire © ESA, DLR, FU-Berlin et Nasa-JPL

    En février 2021, Perseverance arrive sur Mars, et confirme rapidement le passé lacustre du cratère Jezero ainsi que la nature deltaïque des sédiments. Certaines observations intrigues cependant les scientifiques. La formation d'un delta est en effet associée à un environnement de haute énergie. Or, les sédiments situés à la base de la formation laissent plutôt penser à un environnement de faible énergie. Le cratère aurait-il accueilli un lac calme avant de subir les assauts du fleuve ?

    Une hypothèse que Perseverance vient de confirmer avec de nouvelles données.

    Une image du sous-sol réalisée grâce au géoradar

    Le rover est en effet équipé d'un instrument scientifique qui lui a permis d'imager le sous-sol, jusqu'à 20 mètres de profondeur. Il s'agit de Rimfax (Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment), un instrument que l'on appelle un géoradargéoradar. Durant plusieurs mois, le rover a ainsi sondé le sous-sol à l'aide d'ondes électromagnétiques.

    Grâce à Rimfax, les scientifiques ont donc pu imager l'architecture du sous-sol du cratère et mettre en évidence les relations géométriques existant entre le fond, les sédiments lacustreslacustres et les sédiments du delta. Et bien plus encore.

    Les mesures géoradar réalisées par Perseverance grâce à Rimfax ont permis de reconstruire une image en coupe du sous-sol du cratère Jezero. © Svein-Erik Hamran, Tor Berger, David Paige, <em>University of Oslo</em>, Ucla, <em>California Institute of Technology Jet Propulsion Laboratory</em>, Nasa
    Les mesures géoradar réalisées par Perseverance grâce à Rimfax ont permis de reconstruire une image en coupe du sous-sol du cratère Jezero. © Svein-Erik Hamran, Tor Berger, David Paige, University of Oslo, Ucla, California Institute of Technology Jet Propulsion Laboratory, Nasa

    Un lac calme avant l'arrivée du delta

    Les résultats, publiées dans la revue  Science Advances, révèlent en effet que les deux séquences de dépôts ont été encadrées par deux périodes d'érosion aérienne, permettant de détailler l'évolution du cratère au cours du temps. Il apparait ainsi que bien avant l'installation d'un lac, le fond du cratère a été tout d'abord érodé et cratérisé par de nombreux petits impacts. Ce terrain chaotique a ensuite été inondé. Jezero s'est ainsi transformé en un lac calme, au fond duquel se sont déposés des sédiments, formant des stratesstrates horizontales et régulières. Un changement majeur s'est toutefois opéré avec l’arrivée d’un fleuve. En se déversant dans le lac, le fleuve a graduellement construit un delta sédimentaire. Il semble que cette période ait également été marquée par des variations du niveau du lac, avant qu'il ne s'assèche totalement.

    Histoire géologique du cratère Jezero © Paige et al. 2024, Science Advances
    Histoire géologique du cratère Jezero © Paige et al. 2024, Science Advances

    L'érosion a ensuite repris son œuvre, taillant dans les roches tendre pour ne laisser que de petits monts, à l'image de la butte de Kodiak. La base de ces hauts topographiques est ainsi constituée de ce qu'il reste des sédiments lacustres, surmontés par les sédiments du delta.

    Cette nouvelle étude renforce ainsi l'idée que le cratère Jezero a connu une riche histoire géologique, gouvernée par de changements climatiqueschangements climatiques majeurs.