La Poussière Cratère Gale Méthane 1 Suite 1Mars Society Switzerland
Géologie & Atmosphère
Objectif Mawrth Vallis ? La session martienne du 8ème Congrès Suisses des Geosciences (« 8SGM ») qui s’est tenue à l’Université Pérolles2 de Fribourg, toute la journée du 20 Novembre, à l’initiative de la Mars Society Switzerland et sur invitation du Centre d’Hydrogéologie et de Géothermie de l’Université de Neuchâtel et du Département des Géosciences de l’Université de Fribourg, a été l’occasion pour les spécialistes suisses et étrangers de faire le point des connaissances géologiques ainsi que des moyens et des objectifs de l’exploration de Mars. Cela ne peut laisser indifférent car Mars, pendant ses quatre ou cinq premières centaines de millions d’années, a probablement connu une histoire assez semblable à celle de la Terre et elle a pu donc abriter les prémisses de la vie. Comme par la suite la quasi-totalité de l’atmosphère s’est dissipée dans l’Espace et l’érosion s’est presque arrêtée, on peut, en l’observant, consulter les premières pages du livre de notre propre Histoire, pages qui nous manquent pour avoir été effacées, sur Terre, par la tectonique des plaques et l’érosion. Pour décrire le rôle de l’eau dans cette Histoire de Mars (et donc déterminer les endroits les plus susceptibles d’avoir permis l’émergence de la vie), deux théories différentes ont été exposées durant ce congrès: D’une part, Charles Frankel, membre du conseil d’administration de l’Association Planète Mars et géologue diplômé de l’Université d’Arizona, pense, sur la base du relief de la planète et d’indices morphologiques, que de l’eau liquide stable a subsisté longtemps au-delà de la première ère géologique, dans les basses terres de l’hémisphère Nord (« Vastitas Borealis », dont le fond s’étend en plaines lisses et plates de 3000 à 6000 mètres en dessous du niveau d’altitude moyen de la planète). Il pense que l’eau a coulé pendant de longues périodes par les lits asséchés des fleuves et s’y est déversée par les estuaires qui y débouchent. Ces fleuves auraient eu beaucoup plus de ramifications d’affluents que précédemment estimé (compte tenu d’observations de plus en plus précises). Après que l’atmosphère se soit raréfiée, l’eau aurait éventuellement été protégée de la sublimation, par de la glace en surface. Il croit pouvoir suspecter la présence de lignes de rivage (même si cela reste incertain) et estime que la surface des plaines du Nord présente des similarités avec le fond de nos océans. D’autre part, le Professeur Jean-Pierre Bibring, chef de l’Institut d’Astrophysique Spatiale de l’Université Paris Sud et responsable du spectromètre OMEGA (embarqué sur le satellite MarsExpress de l’ESA) qui a dressé la carte minéralogique de Mars, observe que les minéraux (phyllosilicates, carbonates) résultant d’une longue immersion des roches dans l’eau, sous une atmosphère épaisse de gaz carbonique, se trouvent presque exclusivement dans les terrains anciens cratérisés du Sud de la planète. Les roches de surface au Nord (dans l’océan « putatif » considéré par Charles Frankel) ne sont que magmatiques, les roches hydratées métamorphisées (observable dans le pic du cratère Leighton par exemple) n’apparaissant que sous la couche volcanique. Selon Jean-Pierre Bibring l’ « océan » boréal ne serait qu’une « mer » de type lunaire, complètement anhydre, créé à la fin de la période humide (vers -4 milliards d’années) par un impacteur géant lors du grand bombardement tardif causé par les réajustements d’orbite de Neptune et Uranus. C’est ce choc qui aurait créé la dichotomie crustale observée aujourd’hui. La dynamo interne de la planète s’étant ensuite arrêtée du fait du refroidissement et de la rigidification de son manteau, la magnétosphère aurait disparu, l’atmosphère aurait été soufflée par le vent solaire et n’aurait plus jamais été suffisamment dense (malgré des époques de fort volcanisme) pour permettre à l’eau de rester longtemps liquide en surface. Les lits de fleuves et les estuaires ne seraient que les traces de flots cataclysmiques d’eau qui se serait très vite sublimée, sans jamais former de mer stable. Par ailleurs la nature des roches hydratées (abondance du Phyllosilicate de Magnésium) correspond bien à des roches magmatiques primordiales (richesse en magnésium et en fer) non transformées ultérieurement. Jean-Pierre Bibring rejette l’argument « géographique » du fait que le relief contemporain de la période humide a pu être totalement bouleversé par l’histoire géologique ultérieure de Mars. Le grand bombardement tardif, suivant d’ailleurs le bombardement météoritique originel, et le volcanisme puissant de l’époque hespérienne ont dû en effet complètement bouleverser la surface de la planète. Ces divergences, qui existent aussi chez les scientifiques qui conseillent la NASA et l’ESA, auront une incidence directe sur le choix du site d’atterrissage de la prochaine mission Mars Science Laboratory de la NASA (« MSL »). Pour le moment quatre sites sont en compétition, tous dans le Nord de la planète, car MSL doit arriver sur Mars malheureusement pendant l’hiver austral martien. S’il se posait dans l’hémisphère sud (où les roches hydratées sont les plus abondantes), il serait gêné par le froid pour agir, même si le faible ensoleillement ne serait pas trop un problème puisque l’énergie qui sera utilisée par le véhicule doit être nucléaire. Parmi ces sites préqualifiés, tous se situent dans des estuaires mais un seul dans un environnement où les roches anciennes de type Phyllosien sont accessibles. Ce site, c’est l’embouchure de « Mawrth Vallis » (d’après le nom gallois de la planète Mars), un fleuve qui après avoir traversé la région d’Arabia Terra, se jette dans Chrise Planitia (partie des grandes plaines du Nord) à la latitude 22°4 Nord.
Compte rendu de la Session Martienne du 8th Swiss Geoscience Meeting
Localisation de Mawrth Vallis, site potentiel d'atterrissage du Mars Science Laboratory à la frontière des zones élevées du Sud et des zones basses du Nord. Les trois autres sites potentiels figurent également sur cette image. (Crédit image: NASA)
Après avoir choisi les sites d’atterrissage simplement sur la base de critères géographiques, ne faudrait-il pas essayer autre chose (même si les terrains anciens, plus cratérisés et d’altitude plus élevée, sont plus difficiles d’accès) ? Si on fait un mauvais choix, les conséquences seront graves car malheureusement, les missions martiennes avec dépose de robot au sol sont rares, au mieux tous les deux ans et demi, et aussi parce que des découvertes significatives sont déterminantes pour inciter à poursuivre l’exploration.
En bleu les zones où l'instrument Omega de l’Institut d’Astrophysique Spatiale de l’Université Paris Sud, embarqué sur la sonde européenne Mars Express, a détecté des phyllosilicates (argiles), signes d'une présence passée d'eau. On note qu'il n'y en a pas dans la vallée. (Crédit image: ESA/OMEGA/HRSC)
Personnellement, je suis plus convaincu par la minéralogie que par la géographie et je vote pour Mawrth Vallis (mais ce n’est pas moi qui décide !!).
L'ellipse d'atterrissage du Mars Science Laboratory (dans la mesure où ce site serait retenu) sur les hauteurs de Mawrth Vallis. (Crédit image: NASA)
Suite 2 Atmosphère CO2 Gelé Océan Boréal Curiosity 6 ms Pression Atm