Un panorama du cratère Gale sur Mars pris depuis la crête de Vera Rubin. Crédit :NASA/JPL-Caltech/MSSS
Une équipe de scientifiques dirigée par Shaunna Morrison de Carnegie et comprenant Bob Hazen a révélé la minéralogie de Mars à une échelle sans précédent, qui les aidera à comprendre l'histoire géologique et l'habitabilité de la planète. Leurs conclusions sont publiées dans deux Minéralogiste américain papiers.
Les minéraux se forment à partir de nouvelles combinaisons d'éléments. Ces combinaisons peuvent être facilitées par l'activité géologique, y compris les volcans et les interactions eau-roche. Comprendre la minéralogie d'une autre planète, comme Mars, permet aux scientifiques de revenir en arrière et de comprendre les forces qui ont façonné leur formation à cet endroit.
Un instrument sur Mars Curiosity Rover de la NASA appelé l'instrument de chimie et de minéralogie, ou CheMin, est le premier outil du genre à fonctionner sur une autre planète. Mais il y a des limites à ce qu'il peut dire aux scientifiques sur les minéraux de la planète rouge - comment ils se sont formés et ce qu'ils peuvent éclairer sur l'histoire martienne.
Mais Morrison a trouvé un moyen de glaner encore plus d'informations à partir des données CheMin, informations qui brossent un tableau détaillé des minéraux que le rover a rencontrés sur Mars.
CheMin est capable de discerner quels types de minéraux existent sur Mars et dans quelles proportions ils se trouvent. Mais jusqu'à ce dernier ouvrage de Morrison, les scientifiques n'avaient pas les capacités d'étalonnage pour mesurer la composition précise ou la chimie cristalline de ces minéraux à partir des seules données de CheMin. Par exemple, CheMin a déclaré aux scientifiques terrestres que certains types de feldspath existent sur Mars, mais il n'a pas fourni le niveau de détail qui peut donner aux minéralogistes des indices vitaux sur les conditions sous les feldspaths formés.
Une mosaïque du Mars Curiosity Rover de la NASA à Rocknest, l'endroit dans le cratère Gale où le premier échantillonnage de la mission a eu lieu. Quatre cicatrices de scoop peuvent être vues devant le rover. Crédit :NASA/JPL-Caltech/MSSS
Cristaux, par définition, ont une structure répétitive à longue portée. La plus petite unité de la géométrie de ce réseau cristallin s'appelle la maille unitaire, composé d'unités atomiques répétitives. Morrison s'est rendu compte que parce que les dimensions des cellules unitaires pour les minéraux trouvés dans les 13 échantillons que CheMin a prélevés sur les sols, grès, et les formations du cratère de Mar's Gale sont connues, elle pourrait les utiliser comme clé pour débloquer plus d'informations sur les minéraux échantillonnés par CheMin.
« J'ai parcouru la littérature, rassembler et analyser des milliers de mesures des compositions minérales et des dimensions des cellules unitaires, puis déterminer un lien mathématique entre elles, " expliqua Morrison. " Une fois cette relation établie, il pourrait être utilisé pour glaner beaucoup plus de détails sur les minéraux dans les échantillons martiens prélevés par CheMin."
Par exemple, CheMin a pu mesurer que le cratère Gale de Mars contient les minéraux feldspath et olivine. En utilisant la connexion de Morrison entre les cellules unitaires et les compositions, l'équipe a pu déterminer comment la composition du feldspath varie entre les différents sites d'échantillonnage, qui peut offrir des informations sur ses origines ignées. En outre, le pourcentage de magnésium trouvé dans les échantillons d'olivine varie de 52 à 72 pour cent, qui, par rapport aux météorites martiennes, peut offrir des informations sur l'altération aqueuse du matériau.
"Grâce à l'approche créative de Shaunna, nous avons amélioré la résolution de CheMin d'un ordre de grandeur, " expliqua Hazen. " Le résultat est l'image la plus vivante à ce jour de la minéralogie d'une autre planète. "
