Une image en fausses couleurs montre les diverses formes géomorphologiques du nord-est de Syrtis, un site d'atterrissage potentiel pour le prochain rover martien. Crédit :NASA/JPL/Université de l'Arizona
Des chercheurs de l'Université Brown ont publié l'histoire géologique la plus détaillée à ce jour pour une région de Mars connue sous le nom de Northeast Syrtis Major, une place en tête de la liste des sites d'atterrissage potentiels de la NASA pour son prochain rover sur Mars qui sera lancé en 2020.
La région abrite une diversité minérale remarquable, y compris les dépôts qui indiquent une variété d'environnements passés qui auraient pu abriter la vie. En utilisant les images de la plus haute résolution disponibles sur Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, l'étude cartographie l'étendue de ces gisements minéraux clés à la surface et les place dans le contexte géologique plus large de la région.
"Quand nous regardons cela en haute résolution, nous pouvons voir des motifs géomorphologiques complexes et une diversité de minéraux à la surface qui, je pense, ne ressemble à rien de ce que nous avons jamais vu sur Mars, " a déclaré Mike Bramble, un doctorat étudiant à Brown qui a dirigé l'étude, qui est publié dans la revue Icare . « À quelques kilomètres, il y a un large éventail de choses que vous pouvez voir et elles changent très rapidement."
Si la NASA décide finalement d'atterrir à Northeast Syrtis, le travail aiderait à fournir une feuille de route pour le voyage du rover.
"Il s'agit d'un document de base pour considérer cette partie de la planète comme un site d'atterrissage potentiel pour le rover Mars2020, " dit Jack Moutarde, professeur au département de la Terre de Brown, Sciences environnementales et planétaires et coauteur de l'article. "Cela représente un travail exceptionnel de la part de Mike, entrer vraiment dans les ensembles de données morphologiques et spectroscopiques clés dont nous avons besoin pour comprendre ce que cette région peut nous dire sur l'histoire de Mars si nous l'explorons avec un rover."
Environnements habitables passés
Le nord-est de Syrtis se trouve entre deux reliefs martiens géants :un cratère d'impact 2, 000 kilomètres de diamètre appelé le bassin d'Isidis, et un grand volcan appelé Syrtis Major. Le bassin d'impact s'est formé il y a environ 3,96 milliards d'années, tandis que la coulée de lave du volcan est venue plus tard, il y a environ 3,7 milliards d'années. Le nord-est de Syrtis préserve l'activité géologique qui s'est produite au cours des 250 millions d'années entre ces deux événements. Des milliards d'années d'érosion, principalement des vents hurlant à travers la région dans les basses terres d'Isidis, ont exposé cette histoire à la surface.
Une carte détaillée montre les différentes unités géologiques exposées au nord-est de Syrtis. Crédit : Mike Bramble/Mustard Lab
Dans le nord-est de Syrtis se trouvent les signatures minérales de quatre types distincts d'environnements passés aqueux et potentiellement habitables. Ces minéraux avaient été détectés par des recherches antérieures, mais la nouvelle carte montre en détail comment ils sont répartis dans le contexte géologique plus large de la région. Cela permet de contraindre les mécanismes qui ont pu les former, et montre quand ils se sont formés l'un par rapport à l'autre.
La couche la plus basse et la plus ancienne exposée au nord-est de Syrtis a le type de minéraux argileux formés lorsque les roches interagissent avec de l'eau qui a un pH assez neutre. Viennent ensuite les roches contenant de la kaolinite, un minéral formé par l'eau qui s'infiltre dans le sol. La couche suivante contient des endroits où l'olivine minérale a été modifiée en carbonate - une réaction aqueuse qui, sur Terre, est connu pour fournir de l'énergie chimique aux colonies bactériennes. Les couches supérieures contiennent des minéraux sulfatés, un autre signe d'un aqueux, environnement potentiellement vital.
Il est essentiel de comprendre le timing relatif de ces environnements, dit Moutarde. Ils se sont produits autour de la transition entre les époques noachienne et hespérienne, une période de profond changement environnemental sur Mars.
"Nous savons que ces environnements existaient à proximité de ce point pivot majeur de l'histoire de Mars, et en cartographiant leur contexte, nous savons ce qui est arrivé en premier, ce qui est arrivé ensuite et ce qui est arrivé en dernier, " La moutarde a dit. " Alors maintenant, si nous pouvons y aller avec un rover, nous pouvons échantillonner la roche de chaque côté de ce point de pivot, qui pourraient nous aider à comprendre les changements survenus à ce moment-là, et tester différentes hypothèses sur la possibilité d'une vie passée."
Et trouver des signes de vie passée est la mission principale du rover Mars2020. La NASA a organisé trois ateliers au cours desquels les scientifiques ont débattu des mérites de diverses cibles d'atterrissage pour le rover. La moutarde et la ronce ont mené la charge pour Northeast Syrtis, qui est arrivé en tête de liste à chaque atelier. En février dernier, La NASA a annoncé que le site est l'un des trois derniers à l'étude.
Mustard et Bramble espèrent que ce dernier travail pourrait éclairer la décision de la NASA, et finalement aider à planifier la mission Mars2020.
"Alors que nous tournons nos yeux vers la prochaine cible pour l'exploration in situ sur la surface martienne, " concluent les chercheurs, « aucun endroit n'offre un meilleur accès à la gamme des processus géologiques actifs sur Mars que le nord-est de Syrtis Major. »
