Vue panoramique de Mars prise par le rover Spirit de la NASA. Crédit d'image: NASA / JPL. Cliquez pour agrandir.
Mars est une planète rocheuse avec un passé volcanique ancien, mais de nouvelles découvertes montrent que la planète est plus complexe et active qu'on ne le pensait - du moins à certains endroits.
Cependant, il est plus difficile de trouver ces endroits que de simplement regarder des reliefs comme des vallées fluviales ou des lits de lac ou de rechercher des minéraux spécifiques.
"Le contexte est tout", a déclaré Philip Christensen, chercheur principal pour le spectromètre d'émission thermique (TES) sur Mars Global Surveyor et pour le système d'imagerie par émission thermique (THEMIS) sur Mars Odyssey, ainsi que scientifique principal pour les instruments Mini-TES sur les Mars Exploration Rovers. «Il y a eu beaucoup d'enthousiasme à trouver des caractéristiques ou des minéraux spécifiques, mais THEMIS, avec le spectromètre infrarouge TES, nous donne un aperçu en trouvant tous les minéraux. Cela nous donne le contexte - la géologie sous-jacente du lieu. »
Un article dirigé par Christensen, qui sera publié en ligne par la revue Nature le 6 juillet, décrit comment un examen détaillé des minéraux de surface de la planète rouge à l'aide des données THEMIS et TES donne des résultats surprenants dans certaines zones localisées.
Alors que les missions de rover actuelles ont largement prouvé que dans le passé lointain, Mars peut avoir eu un lac ou deux, plusieurs missions de cartographie orbitale différentes ont trouvé une planète riche en basalte qui est le produit d'une ancienne histoire volcanique. Géologiquement, cela ressemble à une simple planète à grande échelle - mais il y a ensuite des fenêtres locales montrant beaucoup plus de complexité.
"D'après ce que nous avons vu jusqu'à présent, vous pourriez imaginer aller sur Mars et ne voir que du basalte", a déclaré Christensen. «Les preuves ont toujours montré que la planète était active tôt, a fait de gros volcans puis s'est arrêtée et c'est tout. Mais quand nous avons regardé de plus près, nous avons vu qu'il y avait ces autres endroits? Quand vous regardez la géologie aux bons endroits, il y a autant de diversité dans les roches que vous voyez sur Terre.
"Une fois que vous avez un aperçu de cette complexité, vous vous rendez compte qu'il y a un monde très complexe sous ce placage de basalte."
Christensen et son équipe ont découvert des dépôts localisés montrant une distribution de types de minéraux ignés rivalisant avec la gamme de minéraux trouvés sur Terre - des roches volcaniques primitives comme les basaltes riches en olivine aux roches riches en silice hautement transformées comme les granites.
La diversité des minéraux ignés est importante, explique Christensen, car elle implique que les roches de surface ont continué à être traitées et reconstituées plusieurs fois sur une longue période de temps.
«Vous faites fondre le manteau et vous obtenez des basaltes d'olivine; vous les faites fondre à nouveau et vous obtenez du basalte; vous faites fondre cela et vous faites de l'andésite; vous faites fondre cela et vous faites de la dacite; vous faites fondre cela et vous faites du granit », a déclaré Christensen. "Chaque fois que vous refondez une pierre, la première chose qui se détache est la silice, donc chaque fois que vous la faites fondre, vous affinez la silice."
Sur Terre, une telle évolution minérale se produit généralement lorsque les roches volcaniques primitives se replient dans la croûte de la planète, refondues et affinées alors que des composants à fusion plus rapide comme la silice se séparent du matériau d'origine - un processus appelé fractionnement des minéraux.
Mars, contrairement à la Terre, n'a pas de plaques mobiles recyclant la croûte de la planète. Cependant, les résultats de Christensen montrent que, comme la Terre, Mars a évolué et peut encore évoluer sous la surface.
"Mars est une planète plus compliquée que nous ne le pensions - la géologie a continué à évoluer et à évoluer au fil du temps", a déclaré Christensen. "Bien qu'ils ne soient pas répandus, nous avons trouvé de la dacite et du granite. Une façon de fabriquer ces granits est de faire un volcan entier empilé à partir de basalte - il devient assez haut et vous commencez à refondre la substance en profondeur, et lorsque vous refondez le basalte, vous pouvez former des granites.
«Ce sont des événements assez petits. Sur Terre, nous avons des chaînes de montagnes en granit, sur Mars nous n'avons jusqu'à présent trouvé que quelques globes. Ce n'est pas comme la Terre dans l'étendue de cette évolution géologique, mais Mars est comme la Terre dans des situations localisées. Elle nous a été cachée, mais c'est une planète sophistiquée et évolutive après tout », a-t-il déclaré.
Étant donné que les zones où se trouvent les roches ignées évoluées sont petites, il a fallu la caméra multispectrale haute résolution de l'instrument THEMIS de Mars Odyssey (avec une résolution de 100 mètres) pour trouver les minéraux de l'orbite en trouvant une signature infrarouge spécifique dans des reliefs spécifiques. La cartographie des minéraux de THEMIS a été 1500 fois plus détaillée que celle du TES, bien que le spectromètre infrarouge de l'instrument TES (avec une résolution de 3 kilomètres) détecte une gamme beaucoup plus détaillée d'émissions infrarouges, le rendant plus sensible aux différentes compositions minérales.
"Nous faisons ce que nous avons prévu de faire: cartographier la composition à méso-échelles", a noté Christensen. «THEMIS identifie la zone, puis nous revenons en arrière et trouvons ce qui peut être juste un seul pixel TES négligé et analysons-le. Les deux étaient vraiment prévus pour travailler ensemble et c'est exactement ce que nous avons fait. Nous utilisons ces deux instruments de manière synergique et ensemble, ils sont parfaits. »
Bien que la cartographie de Mars dure depuis de nombreuses années, Christensen note que certains des endroits les plus intéressants de la planète doivent encore être identifiés et explorés.
"Si vous vidangiez les océans de la Terre et la regardiez depuis l'espace, vous arriveriez probablement à la même conclusion - une planète basaltique calme", a-t-il dit. "Mais alors, si vous avez cherché attentivement, vous pourriez trouver Yellowstone et vous rendre compte qu'il se passait beaucoup de choses sous la surface de la planète dont vous n'étiez pas au courant. Nous en sommes à ce stade maintenant en regardant Mars. "
Source d'origine: NASA Astrobiology
