Une image prise par l'instrument Curiosity Rover MastCam montre des couches de roches sédimentaires composant le mont Sharp. Le rover a conduit du fond du cratère Gale à travers les rochers de ces collines afin de comprendre comment les rochers passent du bas dans la section (plus ancien) au plus haut dans la section (plus jeune). Le rover a traversé des rochers> 400 mètres de dénivelé depuis le début de la mission. Crédit : Mars Curiosity Rover de la NASA
En 2012, La NASA a fait atterrir le rover Curiosity dans le cratère Gale sur Mars parce que de nombreux scientifiques pensaient que le cratère était le site d'un ancien lac sur Mars il y a plus de 3 milliards d'années. Depuis cette époque, le rover a roulé, réaliser des analyses géologiques avec sa suite d'instruments depuis plus de 3 ans, 190 sols (jours martiens, équivalent à 3278 jours terrestres). Après avoir analysé les données, chercheurs du Département des sciences de la Terre, la faculté des sciences de l'HKU, ont suggéré que les sédiments mesurés par le rover pendant la majeure partie de la mission ne se sont pas réellement formés dans un lac.
L'équipe de chercheurs a suggéré que le grand monticule de roches sédimentaires exploré et analysé au cours des huit dernières années représente en réalité du sable et du limon déposés sous forme de chutes d'air de l'atmosphère et remaniés par le vent. Les minéraux d'altération formés par l'interaction entre l'eau et le sable ne se sont pas produits en milieu lacustre. L'environnement "humide", ils proposent, représente en fait une altération similaire à la formation du sol sous la pluie dans une atmosphère ancienne qui était très différente de l'actuelle.
La découverte a été publiée récemment dans Avancées scientifiques dans un article dirigé par l'étudiant de troisième cycle en recherche Jiacheng LIU, son conseiller Professeur agrégé Dr Joe MICHALSKI, et co-auteur Professeur Mei Fu ZHOU, qui sont tous affiliés au Département des sciences de la Terre. Les chercheurs ont utilisé des mesures chimiques et des mesures de diffraction des rayons X (XRD), en plus des images de textures rocheuses, pour révéler comment les tendances de composition des roches sont liées aux processus géologiques.
"Jiacheng a démontré des modèles chimiques très importants dans les roches, qui ne peut s'expliquer dans le contexte d'un environnement lacustre, " a déclaré le Dr Michalski. " Le point clé est que certains éléments sont mobiles, ou facile à dissoudre dans l'eau, et certains éléments sont immobiles, ou en d'autres termes, ils restent dans les rochers. Qu'un élément soit mobile ou immobile dépend non seulement du type d'élément mais aussi des propriétés du fluide. Le fluide était-il acide, saline, oxydant etc. Les résultats de Jiacheng montrent que les éléments immobiles sont corrélés les uns aux autres, et fortement enrichi à des altitudes plus élevées dans le profil rocheux. Cela indique une altération descendante comme vous le voyez dans les sols. Plus loin, il montre que le fer s'épuise à mesure que l'altération augmente, ce qui signifie que l'atmosphère à l'époque se réduisait sur l'ancien Mars, ne pas s'oxyder comme de nos jours, planète rouillée."
Ces images montrent le cratère Gale dans des images de caméra stéréo haute résolution (HRSC), avec élévation colorisée en bleu. L'image de gauche montre le modèle standard où le cratère Gale est généralement supposé avoir été un grand lac (inondé à au moins une altitude de ~ 4, 000m). L'image de droite est le modèle proposé par Liu et al., dans lequel seulement très petit, des lacs peu profonds existaient au fond du cratère Gale (le cratère n'étant inondé qu'à une altitude d'environ ~4, 500m). La plupart des sédiments ont été déposés à partir de l'atmosphère sous forme de dépôts de chute d'air et plus tard altérés par les précipitations ou la fonte des glaces. Une étoile marque le site d'atterrissage du rover. Crédit :ESA/HRSC/DLR
Comprendre comment l'atmosphère martienne, et l'environnement de surface dans son ensemble, évolué est important pour l'exploration d'une vie possible sur Mars, ainsi que notre compréhension de la façon dont la Terre a pu changer au cours de son histoire. "Évidemment, étudier Mars est extrêmement difficile, et l'intégration de méthodologies créatives et technologiquement avancées sont nécessaires. Liu et ses co-auteurs ont fait des observations intrigantes via l'utilisation de techniques de télédétection pour comprendre la composition chimique des sédiments anciens qui informent sur leur développement précoce. Leurs données remettent en question les hypothèses existantes à la fois pour l'environnement de dépôt de ces formations rocheuses uniques et les conditions atmosphériques dans lesquelles elles se sont formées, en particulier, les auteurs montrent des preuves de processus d'altération sous une atmosphère réductrice dans un environnement subaréal semblable à un désert, plutôt que la formation dans un environnement lacustre aqueux. En effet, ce travail inspirera de nouvelles et passionnantes directions pour de futures recherches, " a ajouté le professeur adjoint du Département des sciences de la Terre, le Dr Ryan McKenzie.
La Chine a réussi à faire atterrir son premier atterrisseur, Zhurong, sur Mars en mai de cette année. Zhurong parcourt actuellement les plaines d'Utopia Planitia, explorer les indices minéralogiques et chimiques du changement climatique récent. La Chine prévoit également une mission de retour d'échantillons susceptible d'avoir lieu à la fin de cette décennie.
