La géologue de CU Boulder, Lisa Mayhew, fait partie des scientifiques qui travaillent à recréer l'histoire d'un paysage ancien qui n'aurait pas l'air déplacé dans l'Utah - seul ce terrain se trouve sur Mars à des millions de kilomètres de la Terre.

Mayhew est membre de l'équipe scientifique de la mission Mars 2020 de la NASA, qui est dirigée par le Jet Propulsion Laboratory dans le sud de la Californie. En août, elle et ses collègues ont publié certains des premiers résultats de l'exploration de la planète rouge par le rover Persévérance.

Les découvertes examinent en profondeur le cratère Jezero. Il y a plus de 3 milliards d'années, un gros astéroïde a frappé Mars, formant cette caractéristique géologique qui s'étend sur près de 30 miles de diamètre et contient des dunes de sable et des falaises escarpées. À l'aide d'une suite d'instruments scientifiques à bord du rover Perseverance, qui a à peu près la taille d'un SUV, les chercheurs ont commencé à explorer le passé de ce paysage, montrant comment la roche ignée forme le fond du cratère et comment l'eau a remodelé les roches à une époque où un vaste le lac remplissait probablement cette région.

"Nous avons beaucoup d'informations en orbite qui informent sur ce que nous pensons que la géologie, la minéralogie et la chimie de Mars pourraient être", a déclaré Mayhew, chercheur associé au Département des sciences géologiques de CU Boulder. "Mais prendre un rover là-bas est un outil incroyablement précieux pour s'assurer que nous comprenons réellement ce qui se passe."

Les nouveaux résultats sont un coup d'éclat pour cette machine intrépide. Le Persévérance de plus d'une tonne a atterri sur Mars le 18 février 2021. Lui et Mayhew sont occupés depuis. En plus de 570 jours martiens, ou "sols", le rover a exploré près de 8 miles de la surface de la planète. Les nouvelles études se concentrent sur la première année de Persévérance, que le rover a passée à étudier les formations géologiques et les caractéristiques le long du fond du cratère, dont deux nommées Máaz et Séítah.

Mayhew, qui n'avait auparavant étudié que les roches sur Terre, voit la mission comme une chance d'étendre ses compétences de géologue et, au moins par procuration, de poser les pieds sur un autre monde.

"Je me rends compte parfois à quel point c'est fou de faire ce que je fais", a-t-elle déclaré. "Je suis vraiment reconnaissant d'avoir eu l'opportunité de faire partie de cette science révolutionnaire."

Écrit dans la roche

Jezero Crater peut sembler sec et poussiéreux aujourd'hui, mais il y a plus de 3 milliards d'années, il aurait été presque méconnaissable. Ici, l'eau qui coulait d'une crique alimentait un lac qui grossissait et diminuait de taille au fil des éons.

Mayhew et ses collègues tentent d'étoffer la chronologie de ce passé plus humide.

La première série de découvertes de l'équipe porte sur deux formations géologiques, en particulier :Máaz, Navajo pour "Mars", une caractéristique qui semble recouvrir la plus grande Séítah, Navajo pour "parmi le sable". Pour étudier ce terrain, les chercheurs se sont appuyés sur plusieurs instruments à bord de Perseverance, dont SuperCam. Cet instrument pivotant se trouve au sommet du rover et utilise la lumière laser pour quantifier les éléments et identifier les minéraux présents dans diverses roches.

Mayhew est co-auteur de deux articles dirigés par Ken Farley du California Institute of Technology et Roger Wiens du Los Alamos National Laboratory détaillant la première année de Persévérance sur Mars. Les études ont été publiées le 25 août dans les revues Science et Progrès scientifiques . D'autres équipes de recherche ont publié d'autres résultats de la mission en même temps.

Les résultats du groupe indiquent une origine surprenante pour ces formations :un corps de roche chaude et fondue peut avoir existé au fond du cratère, se décantant et se refroidissant en plusieurs étapes, formant potentiellement à la fois Séítah et Máaz. Alternativement, Máaz peut également s'être formé lorsque des coulées de lave séparées se sont déplacées dans le cratère.

"Une idée est qu'il s'agissait d'un seul corps de roche formé à partir de magma se refroidissant sous terre", a déclaré Mayhew. "Mais un autre modèle est que Máaz peut avoir été formé séparément par de la lave qui coule activement à la surface de Mars."

Le projet aborde une question qui a motivé une grande partie de sa carrière longue de plusieurs décennies :comment la vie se taille-t-elle une existence dans certains des endroits les plus improbables de notre planète ?

En 2007 et 2008, Mayhew a participé à des croisières de recherche qui ont collecté des roches au fond des océans Pacifique et Atlantique pour en savoir plus sur la vie microbienne dans les systèmes hydrothermaux. En 2015, elle a participé à une croisière de recherche du programme international de forage océanique qui a foré dans le sous-sol d'un système hydrothermal pour accéder à des roches à réaction active. Sur ces sites, les roches réagissent avec l'eau et produisent des produits chimiques tels que le gaz hydrogène, des nutriments qui soutiennent des communautés dynamiques de microbes qui peuvent, à leur tour, soutenir une vie plus complexe comme les crustacés et autres invertébrés.

"Mes recherches ont toujours porté sur la façon dont l'eau modifie les roches et comment ce processus peut soutenir la vie", a déclaré Mayhew.

Retourner sur Terre

Pour savoir si les roches de Jezero ont pu soutenir la vie il y a des milliards d'années, Mayhew et ses collègues devront examiner de plus près ces morceaux de Mars, au microscope dans des laboratoires sur Terre.

Au cours de sa mission, a-t-elle expliqué, Persévérance utilise une foreuse pour creuser environ 40 échantillons géologiques martiens, les stockant dans des tubes scellés. La NASA travaille avec l'Agence spatiale européenne (ESA) sur des missions distinctes qui se rendront sur Mars pour récupérer 30 de ces tubes et les ramener sur Terre.

Mayhew est l'un des 15 scientifiques de l'équipe Return Sample Science de la mission. Elle et ses collègues travaillent avec d'autres membres de l'équipe et les opérateurs de Persévérance pour décider quelles roches le rover doit collecter. À ce jour, l'équipe a rempli 13 de ses tubes d'échantillons, 12 avec des roches et un avec un échantillon d'atmosphère, avec des plans pour collecter plus d'échantillons de roches bientôt. L'équipe a également scellé deux tubes "témoins" pour collecter la poussière et les particules dans l'atmosphère, permettant aux chercheurs de mesurer la contamination qui pourrait être présente pendant le processus d'échantillonnage.

Mayhew a déclaré que la transition d'un géologue basé sur Terre à un scientifique travaillant sur un monde extraterrestre a été difficile mais gratifiante.

"Cela a ressemblé à une grande courbe d'apprentissage. Je n'ai pas l'expérience de beaucoup de membres de l'équipe, en particulier ceux qui ont travaillé sur des missions de rover depuis la création d'Opportunity et de Spirit au début des années 2000", a déclaré Mayhew. . "J'essaie constamment de garder mes oreilles ouvertes et d'apprendre d'eux."

En mars 2022, Persévérance a quitté le fond du cratère pour ce qui pourrait être le terrain le plus excitant de la mission :le delta. Ici, l'équipe collectera des roches qui se sont déposées sur le fond du cratère lorsque l'eau a coulé sur Mars.

Persévérance et Mayhew ne montrent aucun signe d'arrêt :"C'est un emploi du temps chargé, et nous devons continuer à avancer." + Explorer plus loin

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