L’astuce utilisée par les scientifiques de l’astromobile Curiosity pour révéler la nature de sa montagne martienne

L’astromobile Curiosity de la NASA et sa suite d’outils avancés ont révélé toutes sortes de choses fascinantes sur Mars, mais les scientifiques ici sur Terre ont maintenant découvert une caractéristique surprenante grâce à un de ses instruments les plus rudimentaires. À l’aide d’un accéléromètre semblable à celui d’un smartphone, les chercheurs ont été en mesure de recueillir des mesures plus précises de la densité des couches rocheuses sous ses roues, la trouvant beaucoup plus poreuse que prévu.

Image d’entête : le dernier selfie du Curiosity sur Mars en janvier 2019. (JPL/ NASA)

Depuis plus de 6 ans, le Curiosity se fraie un chemin à travers le cratère Gale de Mars en utilisant ses caméras haute résolution pour photographier ses plus remarquables caractéristiques, sa foreuse pour creuser dans la surface et son petit laboratoire à bord pour analyser les échantillons et découvrir des molécules organiques vieilles d’au moins 3 milliards d’années.

Il y a beaucoup d’instruments de ce genre qui peuvent nous renseigner sur Mars, mais les scientifiques qui ont suivi les données recueillies pendant 5 ans à l’aide de ses accéléromètres embarqués ont révélé des vides dans l’histoire de cette planète. Tout comme sur un smartphone, les accéléromètres du Curiosity peuvent déterminer son orientation et son mouvement, mais avec beaucoup plus de précision et avec la possibilité de mesurer la force de gravité à différents points de la surface.

Selon Travis Gabriel, étudiant diplômé de la School of Earth and Space Exploration de l’université d’état d’Arizona :

À partir de l’abondance minérale des roches déterminée par l’instrument de chimie et de minéralogie, nous avons estimé la densité du grain à 2 810 kilogrammes par mètre cube. Cependant, la densité apparente qui ressort de notre étude est beaucoup moins élevée, 1 680 kilogrammes par mètre cube.

Les scientifiques ont reconstitué le parcours de Curiosity au cours de ses 5 premières années sur Mars et ils ont enregistré les mesures de la force de gravité à plus de 700 points le long du parcours.

Le périple du Curiosity dans le cratère Gale. (JPL/ NASA)

Ces données ont été collectées alors que le Curiosity commençait à monter le Mont Sharp, une montagne de 4,8 km de haut au centre du cratère de Gale, c’est là que les choses ont commencé à devenir intéressantes. On s’attendait à ce qu’au fur et à mesure que l’astromobile remonterait la colline, l’espace supplémentaire sous la colline ajouterait de la gravité à l’équation. Cela s’est avéré quelque peu vrai, mais beaucoup moins que les scientifiques ne l’avaient prévu, ce qui sous-entend que le matériau sous ses roues est beaucoup moins dense que prévu.

Le cratère Gale, avec le site d’atterrissage du Curiosity entouré. Le mont Sharp est la grande zone surélevée au milieu. (Anderson et Bell)

Selon l’auteur principal, Kevin Lewis de l’université Johns Hopkins (États-Unis) :

Les niveaux inférieurs du mont Sharp sont étonnamment poreux. Nous savons que les couches inférieures de la montagne ont été enterrées avec le temps. Cela les densifie et les compacte. Mais cette découverte suggère qu’ils n’ont pas été enterrés par autant de matériaux que nous le pensions.

Cette découverte alimente de nouvelles informations dans le débat en cours sur la façon dont le mont Sharp s’est formé. On pense que le cratère débordait de sédiments, et que le vent et l’érosion ont doucement formé le gigantesque monticule sur des millions d’années. Pendant ce temps, le poids de toute cette matière aurait dû comprimer les couches en dessous.

Cependant, selon la nouvelle étude, les couches inférieures du mont Sharp semblent avoir été bien moins compactées qu’elles ne l’auraient été si le cratère avait été complètement rempli, de seulement 0,8 à 1,6 km au total.

Selon Ashwin Vasavada, coauteur de l’étude et chercheur pour la mission Curiosity au Jet Propulsion Laboratory de la NASA :

Il y a encore beaucoup de questions sur la façon dont le mont Sharp s’est développé, mais cette étude ajoute une pièce importante au casse-tête. Je suis ravi que les scientifiques créatifs et les ingénieurs trouvent encore des moyens novateurs de faire de nouvelles découvertes scientifiques avec le rover.

L’étude publiée dans Science : A surface gravity traverse on Mars indicates low bedrock density at Gale crater et présentée sur le site du JPL de la NASA : ‘Mars Buggy’ Curiosity Measures a Mountain’s Gravity.