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    L'ancienne Mars était chaude avec des pluies occasionnelles, devenir froid

    Concept de rover Mars 2020. Crédit :NASA/JPL-Caltech

    Les scientifiques savent depuis longtemps que l'eau était abondante sur l'ancienne Mars, mais il n'y a pas eu de consensus sur la question de savoir si l'eau liquide était courante, ou s'il était en grande partie gelé dans la glace.

    La température était-elle suffisamment élevée pour permettre à l'eau de s'écouler ? Est-ce que cela s'est produit sur une période prolongée, ou juste occasionnellement ? La surface était-elle désertique ou gelée ? Les conditions chaudes rendent beaucoup plus probable que la vie se soit développée indépendamment à la surface de l'ancienne Mars. Maintenant, une nouvelle comparaison des modèles de dépôt de minéraux sur la planète rouge avec des dépôts similaires sur Terre donne du poids à l'idée que le début de Mars a eu une ou plusieurs longues périodes dominées par les pluies torrentielles et l'écoulement de l'eau, avec l'eau gelant plus tard.

    Présentant les résultats aujourd'hui à la conférence de géochimie Goldschmidt à Barcelone, Le professeur Briony Horgan (Université Purdue) a déclaré :"Nous savons qu'il y a eu des périodes où la surface de Mars était gelée; nous savons qu'il y a eu des périodes où l'eau coulait librement. Mais nous ne savons pas exactement quand ces périodes étaient, et combien de temps ils ont duré. Nous n'avons jamais envoyé de missions sans pilote dans des zones de Mars qui peuvent nous montrer ces premières roches, nous devons donc utiliser la science liée à la Terre pour comprendre la géochimie de ce qui a pu s'y passer.

    Notre étude de l'altération dans des conditions climatiques radicalement différentes telles que les Cascades de l'Oregon, Hawaii, Islande, et d'autres endroits sur Terre, peut nous montrer comment le climat affecte le modèle de dépôt minéral, comme on le voit sur Mars. Ici sur Terre, nous trouvons des dépôts de silice dans les glaciers qui sont caractéristiques de la fonte des eaux. Sur Mars, nous pouvons identifier des gisements de silice similaires dans des zones plus jeunes, mais nous pouvons également voir des zones plus anciennes qui sont similaires aux sols profonds des climats chauds de la Terre. Cela nous amène à croire que sur Mars il y a 3 à 4 milliards d'années, nous avons eu une tendance générale lente du chaud au froid, avec des périodes de dégel et de congélation.

    « Si tel est le cas, il est important dans la recherche d'une vie possible sur Mars. Nous savons que les éléments constitutifs de la vie sur Terre se sont développés très peu de temps après la formation de la Terre, et que l'eau courante est essentielle au développement de la vie. Donc preuve que nous avons eu tôt, l'eau qui coule sur Mars, augmentera les chances que la vie simple se soit développée à peu près en même temps que sur Terre. Nous espérons que la mission Mars 2020 pourra regarder de plus près ces minéraux, et commencer à répondre exactement aux conditions qui existaient lorsque Mars était encore jeune."

    L'analyse de la géologie de surface de Mars soutient une tendance d'un climat chaud à un climat froid, mais les modèles climatiques eux-mêmes ne supportent pas cela, en raison de la chaleur limitée provenant du jeune Soleil. « Si nos conclusions sont correctes, alors nous devons continuer à travailler sur les modèles climatiques de Mars, éventuellement inclure des éléments chimiques ou géologiques, ou tout autre processus qui aurait pu réchauffer la jeune planète, " dit Horgan.

    L'équipe de recherche a comparé les données de la Terre aux minéraux martiens détectés à l'aide du spectromètre CRISM de la NASA, en orbite autour de Mars, qui peut identifier à distance les produits chimiques de surface là où l'eau existait autrefois. Ils ont également pris des données du Mars Curiosity Rover. Le professeur Horgan est co-investigateur de la mission Mars 2020, devrait être lancé en juillet 2020 et commencer à explorer le cratère Jezero en février 2021.

    Commenter, Le professeur Scott McLennan (Université Stony Brook) a déclaré :"Ce qui est particulièrement excitant dans ce travail, c'est qu'il a utilisé des processus géologiques bien compris basés sur la Terre provenant de régions qui sont de bons analogues pour Mars. Les résultats ont non seulement du sens du point de vue du développement de modèles d'évolution du climat pour Mars, mais ont également démontré un mécanisme possible pour formant les composants les plus intéressants et les plus déroutants et non cristallins qui ont été trouvés dans tous les échantillons analysés jusqu'à présent par le rover Curiosity. » (Le professeur McLennan n'a pas été directement impliqué dans ce travail; il s'agit d'un commentaire indépendant.)

    Le site de l'atterrissage de Mars2020. Altération chimique par l'eau, Delta du cratère Jezero :sur l'ancienne Mars, l'eau a creusé des canaux et transporté des sédiments pour former des cônes et des deltas dans les bassins lacustres (couleur rehaussée pour montrer les types de minéraux). Crédit :NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL Image complète disponible en téléchargement sur :http://tinyurl.com/yxrq8eb3

    Les anciens réseaux de vallées et les dépôts de lacs sur Mars sont des preuves évidentes que l'eau liquide était autrefois abondante à la surface, mais si le climat était chaud et humide ou froid et glacial est mal compris. Nous suggérons que l'enregistrement minéralogique de Mars peut fournir de nouvelles contraintes sur le paléoclimat. Nous rapportons ici une série d'études utilisant des échantillons de terrains analogues de Mars sur Terre pour mieux comprendre les effets du climat sur l'altération minéralogique. L'altération dans les milieux glaciaires alpins des cascades de l'Oregon est provoquée par la fonte fréquente, et l'eau et les sédiments ont de faibles temps de séjour dans le système glaciaire. Les produits d'altération abondants dans les terrains proglaciaires comprennent des revêtements de silice sur le substratum rocheux et des silicates peu cristallins dans les sédiments glaciaires. Les résultats préliminaires des sédiments mafiques aux marges froides de la calotte glaciaire antarctique montrent également des silicates peu cristallins, compatible avec l'altération par fusion transitoire. En revanche, les sédiments des zones à base chaude montrent des enrichissements en minéraux argileux cristallins, que nous supposons former en raison de temps de séjour plus longs sous la calotte glaciaire.

    Des tendances similaires sont observées dans les sols mafiques terrestres, des minéraux argileux cristallins dans les sols de climat chaud aux phases peu cristallines dans les sols de climat froid. Des signatures de silice ont été identifiées depuis l'orbite de Mars dans les terrains périglaciaires amazoniens, et le rover Curiosity a identifié des matériaux peu cristallins riches en silice dans les sédiments du lac Hesperian dans le cratère Gale. Nous suggérons que ces phases amorphes sur Mars auraient pu se former dans des climats froids lors d'événements de fonte ponctuels. Cependant, les signatures d'altération noachiennes les plus courantes sont des minéraux argileux cristallins dans des stratigraphies zonées de composition, pour lesquels les analogues terrestres les plus proches sont des profils d'altération en profondeur connus uniquement pour se former sous des climats persistants dominés par les pluies. Ces observations suggèrent au moins un optimum climatique de longue durée au Noachien, mais une analyse in situ des sédiments détritiques noachiens d'ici Mars 2020 sera nécessaire pour déterminer si des conditions glaciales prévalaient autrement.


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