L’astromobile Perseverance confirme la présence de molécules organiques dans le cratère martien Jezero
Les dernières découvertes de l’astromobile Perseverance suggèrent que, depuis quelques mois, il roule sur des roches qui se sont formées à partir de magma ou de lave. L’équipe de recherche a également conclu que les roches du cratère Jezero ont été en contact avec de l’eau à plusieurs reprises au cours de leur histoire géologique, et que certaines contiennent des molécules organiques.
Image d’entête : Illustration de l’astromobile Perseverance de la NASA en mission dans le cratère Jezero sur Mars. (NASA/ JPL-Caltech)
Perseverance est sur Mars depuis moins d’un an, mais elle a déjà franchi des étapes importantes pour nous aider à comprendre la planète rouge. Parmi sa série d’instruments, on trouve un bras robotique capable d’abraser ou de meuler les surfaces rocheuses, ce qui permet à d’autres instruments de les étudier en détail. L’instrument PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) permet à l’astromobile d’analyser rapidement la chimie des éléments à des échelles inférieures au millimètre en focalisant un faisceau de rayons X sur une surface et en analysant la fluorescence X induite.
La zone que les chercheurs sont impatients d’étudier en détail est donc le cratère Jezero, dont on pense qu’il contient un delta, une zone en forme d’éventail située à l’embouchure, ou à l’extrémité inférieure, d’une rivière, lorsqu’elle se jette dans une autre masse d’eau, comme un lac ou une mer.
Image topographique du cratère Jezero sur Mars. Plus la couleur est claire, plus l’élévation est élevée. La région entourée désigne la zone de recherche du Perseverance. (NASA)
Ces deux cartes indiquent la position du Perseverance à Séítah. Le cadre de droite a été colorié pour illustrer la prépondérance de l’olivine (rouge) et de deux types de pyroxène (vert et bleu). (NASA)
Mais certains pensent que la zone n’est pas du tout un delta formé par des rivières, mais plutôt une structure géologique façonnée par un autre corps en mouvement, de la lave. Le mystère sur la nature réelle de cette structure a hanté les chercheurs pendant un bon moment.
Cette vidéo présente une image composite aux couleurs améliorées du delta du cratère Jezero sur Mars. (NASA/ JPL-Caltech/ ASU/ MSSS)
L’analyse PIXL de Perseverance a montré que la roche contient une abondance de grands cristaux d’olivine enveloppés de cristaux de pyroxène, deux types de minéraux qui sont des indicateurs clairs de la présence de magma. En outre, les chercheurs peuvent désormais savoir qu’il s’agissait d’un magma qui s’est lentement refroidi.
L’olivine et le pyroxène sont tous deux » dans leur élément » à des températures et des pressions élevées, et sont instables à la surface. Si le magma contenant les éléments chimiques nécessaires à la formation de ces cristaux se refroidit rapidement, seuls de petits cristaux se formeront, ou s’il se refroidit très rapidement, aucun cristal ne se formera. Pour que de grands cristaux (tels que ceux observés par Perseverance) prennent forme, le magma doit se refroidir lentement.
Selon Ken Farley, scientifique du projet Perseverance, du California Institute of Technology (Caltech/ Etats-Unis) :
Un bon étudiant en géologie vous dira qu’une telle texture indique que la roche s’est formée lorsque des cristaux ont grandi et se sont déposés dans un magma se refroidissant lentement, par exemple une coulée de lave épaisse, un lac de lave ou une chambre magmatique. La roche a ensuite été altérée par l’eau à plusieurs reprises, ce qui en fait un trésor qui permettra aux futurs scientifiques de dater les événements survenus à Jezero, de mieux comprendre la période pendant laquelle l’eau était plus fréquente à sa surface et de révéler les débuts de l’histoire de la planète. La mission Mars Sample Return va avoir de quoi faire son choix !
Cependant, l’astromobile n’a pas étudié les roches du delta lui-même, mais plutôt les roches de référence du terrain environnant, et des questions subsistent quant à la façon dont la zone s’est formée. Par exemple, ces dernières pourraient ne pas s’être formées à la surface, mais plutôt dans une chambre souterraine qui a ensuite été exposée par l’érosion. Dans l’ensemble, bien que ces nouvelles preuves soient séduisantes, on ne sait toujours pas ce qu’elles signifient.
Jusqu’à présent, Perseverance a recueilli 4 échantillons de roche. La NASA prévoit d’en recueillir jusqu’à 37 autres. L’objectif est de renvoyer ces échantillons sur Terre où ils seront analysés plus en détail (Mars Sample Return ).
La NASA a également publié le premier radargramme obtenu depuis Mars. Perseverance est équipée d’un radar qui peut aider les chercheurs à étudier le sous-sol de la planète. RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment) crée un « radargramme » des caractéristiques de la subsurface jusqu’à environ 10 mètres de profondeur.
Ce graphique illustre l’entrée de Perseverance dans « Séítah » d’un point de vue orbital et souterrain. L’image du bas est un radargramme de subsurface réalisé par l’instrument RIMFAX de l’astromobile. Les lignes rouges indiquent les caractéristiques souterraines des affleurements rocheux résistants à l’érosion visibles au-dessus de la surface. (NASA/JPL-Caltech/Université d’Arizona/USGS/FFI)
La NASA a également publié les résultats obtenus avec son instrument SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals). En gros, SHERLOC recherche des molécules organiques contenant du carbone et il en a trouvé. Cela ne signifie pas qu’il s’agit de signes de vie (biosignatures), car il existe des molécules organiques biologiques et non biologiques, mais cela montre que l’environnement martien a eu, au moins à un moment donné, de l’eau et des conditions potentiellement propices à la vie.
Pour Luther Beegle, chercheur principal du SHERLOC au Jet Propulsion Laboratory de la NASA :
Curiosity a également découvert des matières organiques sur son site d’atterrissage dans le cratère Gale. Ce que SHERLOC ajoute à l’histoire, c’est sa capacité à cartographier la distribution spatiale des matières organiques à l’intérieur des roches et à relier ces matières organiques aux minéraux qui s’y trouvent. Cela nous aide à comprendre l’environnement dans lequel les matières organiques se sont formées. D’autres analyses doivent être effectuées pour déterminer la méthode de production des matières organiques identifiées.
La question de savoir si la vie a existé (ou existe) sur Mars n’est toujours pas claire, mais la découverte de molécules organiques reste extrêmement excitante, conclut Beegle qui ajoute :
C’est une question qui ne sera peut-être pas résolue avant le retour des échantillons sur Terre, mais la préservation des matières organiques est très excitante. Lorsque ces échantillons seront renvoyés sur Terre, ils seront une source de recherche et de découverte scientifiques pendant de nombreuses années.
Les recherches ont été présentées lors de la réunion d’automne de l’Union géophysique américaine (AGU) et présentée sur le site du Jet Propulsion Laboratory de la NASA : NASA’s Perseverance Mars Rover Makes Surprising Discoveries.