Comprendre si Mars était autrefois capable de soutenir la vie a été une force motrice majeure pour la recherche sur Mars au cours des 50 dernières années. Décrypter l'ancien climat et l'habitabilité de la planète, les chercheurs se tournent vers l'enregistrement des roches, un enregistrement physique des anciens processus de surface qui reflètent l'environnement et le climat dominant au moment où les roches ont été déposées.

Dans un nouvel article publié dans JGR :planètes , Les chercheurs de la mission NASA-JPL Mars Science Laboratory ont utilisé le rover Curiosity pour ajouter une autre pièce au puzzle du passé antique de Mars en enquêtant sur une unité de roches dans le cratère Gale.

Ils ont trouvé des preuves d'un ancien champ de dunes préservé comme une couche de roches dans le cratère Gale, qui recouvre des couches rocheuses déposées dans un grand lac. Les vestiges rocheux du champ de dunes sont connus aujourd'hui sous le nom de formation Stimson.

Les résultats aident les scientifiques à comprendre les processus de surface et atmosphériques - tels que la direction dans laquelle le vent a soufflé le sable pour former des dunes - et potentiellement comment le climat de Mars a évolué à partir d'un environnement qui abritait potentiellement une vie microbienne, à un inhabitable.

En regardant les couches rocheuses préservées à travers des images collectées par le rover Curiosity, les chercheurs ont reconstitué la forme, direction de migration et taille des grandes dunes, également connu sous le nom de draas, qui occupait cette partie du cratère.

Les modèles d'anciennes dunes, créé par des chercheurs impériaux, montrent que les dunes étaient nichées à côté du pic central du cratère Gale, connu sous le nom de Mount Sharp, sur une surface érodée par le vent à un angle de cinq degrés. La recherche a également révélé que les dunes étaient des dunes composées, de grandes dunes qui abritaient leur propre ensemble de dunes plus petites qui se déplaçaient dans des directions différentes par rapport à la dune principale.

L'auteur principal, le Dr Steven Banham du Département des sciences et de l'ingénierie de la Terre de l'Impériale, a déclaré :« Alors que le vent souffle, il transporte des grains de sable d'une certaine taille, et les organise en tas de sable que nous reconnaissons comme des dunes de sable. Ces reliefs sont communs sur Terre dans les déserts de sable, comme le Sahara, le champ de dunes namibien, et les déserts d'Arabie. La force du vent et son uniformité de direction contrôlent la forme et la taille de la dune, et la preuve de cela peut être conservée dans les archives rupestres.

« S'il y a un excès de sédiments transportés dans une région, les dunes peuvent grimper lors de leur migration et enterrer partiellement les dunes adjacentes. Ces couches enterrées contiennent une caractéristique appelée « stratification croisée, " qui peut donner une indication de la taille des dunes, et la direction dans laquelle ils migraient. En enquêtant sur ces lits croisés, nous avons pu déterminer que ces strates ont été déposées par des dunes spécifiques qui se forment lorsque des vents concurrents transportent des sédiments dans deux directions différentes.

"Il est étonnant qu'en regardant les roches martiennes, nous puissions déterminer que deux vents concurrents ont poussé ces grandes dunes à travers les plaines du cratère Gale il y a trois milliards et demi d'années. saisonnier ou autre."

La partie inférieure du mont Sharp est composée d'anciens sédiments du lit du lac. Ces sédiments se sont accumulés sur le fond du lac lors de l'inondation du cratère, peu de temps après sa formation il y a 3,8 milliards d'années. Curiosity a passé une grande partie des neuf dernières années à rechercher des signes d'habitabilité sur ces roches.

Le Dr Banham a ajouté :« Il y a plus de 3,5 milliards d'années, ce lac s'est asséché, et les sédiments du fond du lac ont été exhumés et érodés pour former la montagne au centre du cratère, l'actuel mont Sharp. Les flancs de la montagne sont l'endroit où nous avons trouvé des preuves qu'un ancien champ de dunes s'est formé après le lac, indiquant un climat extrêmement aride."

Cependant, les nouvelles découvertes suggèrent que l'ancien champ de dunes aurait pu être moins propice à la vie qu'on ne le pensait auparavant. Le Dr Banham a déclaré:"La vaste étendue du champ de dunes n'aurait pas été un endroit particulièrement hospitalier pour les microbes, et l'enregistrement laissé sur place conserverait rarement des preuves de vie, s'il y en avait.

"Ce sable du désert représente un instantané du temps dans le cratère Gale, et nous savons que le champ de dunes était précédé de lacs, mais nous ne savons pas ce qui recouvre les grès du désert plus haut sur le mont Sharp. Il pourrait s'agir de plusieurs couches déposées dans des conditions arides, ou il pourrait s'agir de dépôts associés à des climats plus humides. Nous devrons attendre et voir."

Les rovers sur Mars permettent aux chercheurs d'explorer la planète en détail comme jamais auparavant. Le Dr Banham a ajouté :« Bien que les géologues lisent les roches sur Terre depuis 200 ans, ce n'est qu'au cours de la dernière décennie que nous avons pu lire les roches martiennes avec le même niveau de détail que nous le faisons sur Terre."

Les chercheurs continuent d'examiner les roches trouvées par Curiosity et se concentrent maintenant sur les régimes de vent enregistrés par les dunes plus haut sur le mont Sharp. Le Dr Banham a déclaré :« Nous sommes intéressés de voir comment les dunes reflètent le climat plus large de Mars, ses saisons changeantes, et les changements à plus long terme de la direction du vent. Finalement, tout cela est lié à la grande question motrice :découvrir si la vie est déjà apparue sur Mars. »

Une équipe internationale dirigée par Imperial a trouvé des preuves d'anciennes dunes sur Mars qui pourraient aider à expliquer les anciennes conditions de surface.

Comprendre si Mars était autrefois capable de soutenir la vie a été une force motrice majeure pour la recherche sur Mars au cours des 50 dernières années. Décrypter l'ancien climat et l'habitabilité de la planète, les chercheurs se tournent vers l'enregistrement des roches, un enregistrement physique des anciens processus de surface qui reflètent l'environnement et le climat dominant au moment où les roches ont été déposées.

Dans un nouvel article publié dans JGR :planètes , Les chercheurs de la mission NASA-JPL Mars Science Laboratory ont utilisé le rover Curiosity pour ajouter une autre pièce au puzzle du passé antique de Mars en enquêtant sur une unité de roches dans le cratère Gale.

Ils ont trouvé des preuves d'un ancien champ de dunes préservé comme une couche de roches dans le cratère Gale, qui recouvre des couches rocheuses déposées dans un grand lac. Les vestiges rocheux du champ de dunes sont connus aujourd'hui sous le nom de formation Stimson.

Les résultats aideront les scientifiques à comprendre les processus de surface et atmosphériques - tels que la direction dans laquelle le vent a soufflé le sable pour former des dunes - et potentiellement comment le climat de Mars a évolué à partir d'un environnement qui abritait potentiellement une vie microbienne, à un inhabitable.

En étudiant les couches rocheuses préservées dans les images collectées par Curiosity, les chercheurs ont reconstitué la forme, direction de migration et taille des grandes dunes, également connu sous le nom de draas, qui occupait cette partie du cratère.

Les modèles d'anciennes dunes, créé par des chercheurs impériaux, montrent que les dunes étaient nichées à côté du pic central du cratère Gale, connu sous le nom de Mount Sharp, sur une surface érodée par le vent à un angle de cinq degrés. La recherche a également révélé que les dunes étaient des dunes composées, de grandes dunes qui abritaient leur propre ensemble de dunes plus petites qui se déplaçaient dans des directions différentes par rapport à la dune principale.

L'auteur principal, le Dr Steven Banham du Département des sciences et de l'ingénierie de la Terre de l'Impériale, a déclaré :« Alors que le vent souffle, il transporte des grains de sable d'une certaine taille, et les organise en tas de sable que nous reconnaissons comme des dunes de sable. Ces reliefs sont communs sur Terre dans les déserts de sable, comme le Sahara, le champ de dunes namibien, et les déserts d'Arabie. La force du vent et son uniformité de direction contrôlent la forme et la taille de la dune, et la preuve de cela peut être conservée dans les archives rupestres.

« S'il y a un excès de sédiments transportés dans une région, les dunes peuvent grimper lors de leur migration et enterrer partiellement les dunes adjacentes. Ces couches enterrées contiennent une caractéristique appelée « stratification croisée, " qui peut donner une indication de la taille des dunes, and the direction which they were migrating. By investigating these cross beds, we were able to determine these strata were deposited by specific dunes that form when competing winds transport sediment in two different directions.

"It's amazing that from looking at Martian rocks we can determine that two competing winds drove these large dunes across the plains of Gale crater three and a half billion years ago. This is some of the first evidence we have of variable wind directions—be they seasonal or otherwise."

The lower part of Mount Sharp is composed of ancient lakebed sediments. These sediments accumulated on the lakebed when the crater flooded, shortly after its formation 3.8 billion years ago. Curiosity has spent much of the last nine years investigating these rocks for signs of habitability.

Dr. Banham added:"More than 3.5 billion years ago this lake dried out, and the lake bottom sediments were exhumed and eroded to form the mountain at the center of the crater—the present-day Mount Sharp. The flanks of the mountain are where we have found evidence that an ancient dune field formed after the lake, indicating an extremely arid climate."

Inhospitable environment?

Cependant, the new findings suggest that the ancient dune field might have been less nurturing of life than previously thought. Dr. Banham said:"The vast expanse of the dune field wouldn't have been a particularly hospitable place for microbes to live, and the record left behind would rarely preserve evidence of life, if there was any.

"This desert sand represents a snapshot of time within Gale crater, and we know that the dune field was preceded by lakes—yet we don't know what overlies the desert sandstones further up Mount Sharp. It could be more layers deposited in arid conditions, or it could be deposits associated with more humid climates. We will have to wait and see."

Rovers on Mars are allowing researchers to explore the planet in detail like never before. Dr. Banham said:"Although geologists have been reading rocks on Earth for 200 years, it's only in the last decade or so that we've been able to read Martian rocks with the same level of detail as we do on Earth."

The researchers continue to examine rocks found by Curiosity and are now focusing on the wind patterns recorded by dunes further up Mount Sharp. Dr. Banham said:"We're interested to see how the dunes reflect the wider climate of Mars, its changing seasons, and longer-term changes in wind direction. Finalement, this all relates to the major driving question:to discover whether life ever arose on Mars."

The research was funded by the UK Space Agency and forms part of the preparation for the forthcoming ESA ExoMars mission to explore Mars for signs of ancient life.

"A Rock Record of Complex Aeolian Bedforms in a Hesperian Desert Landscape:The Stimson Formation as Exposed in the Murray Buttes, Cratère Gale, Mars" is published in JGR:Planets .