Le rover Perseverance de la NASA déchiffre l'histoire ancienne du lac martien

Marquant son 1 000e jour martien sur la planète rouge, le rover Perseverance de la NASA a récemment terminé son exploration de l'ancien delta du fleuve qui contient des traces d'un lac qui a rempli le cratère Jezero il y a des milliards d'années. Le scientifique à six roues a collecté à ce jour un total de 23 échantillons, révélant ainsi l’histoire géologique de cette région de Mars.

Un échantillon appelé « Lefroy Bay » contient une grande quantité de silice à grains fins, un matériau connu pour préserver les anciens fossiles sur Terre. Un autre, « Otis Peak », contient une quantité importante de phosphate, souvent associée à la vie telle que nous la connaissons. Ces deux échantillons sont également riches en carbonate, ce qui permet de conserver un enregistrement des conditions environnementales depuis la formation de la roche.

Les découvertes ont été partagées mardi 12 décembre lors de la réunion d'automne de l'American Geophysical Union à San Francisco.

“Nous avons choisi le cratère Jezero comme site d'atterrissage parce que l'imagerie orbitale montrait un delta, preuve claire qu'un grand lac remplissait autrefois le cratère. Un lac est un environnement potentiellement habitable, et les roches du delta sont un environnement idéal pour enfouir des signes de vie ancienne sous forme de fossiles. dans les archives géologiques”, a déclaré Ken Farley, scientifique du projet Perseverance de Caltech. “Après une exploration approfondie, nous avons reconstitué l'histoire géologique du cratère, en traçant sa phase lac et rivière du début à la fin.”

Jezero s'est formé à la suite d'un impact d'astéroïde il y a près de 4 milliards d'années. Après l'atterrissage de Perseverance en février 2021, l'équipe de mission a découvert que le fond du cratère était constitué de roches ignées formées à partir de magma souterrain ou d'activité volcanique à la surface. Depuis, ils ont découvert du grès et du mudstone, signalant l’arrivée de la première rivière dans le cratère des centaines de millions d’années plus tard. Au-dessus de ces roches se trouvent des mudstones riches en sel, signalant la présence d'un lac peu profond en proie à l'évaporation. L'équipe pense que le lac a finalement atteint une largeur allant jusqu'à 35 kilomètres de diamètre et une profondeur allant jusqu'à 30 mètres.

Plus tard, de l'eau à courant rapide a transporté des rochers depuis l'extérieur de Jezero, les distribuant au sommet du delta et ailleurs dans le cratère.

“Nous avons pu voir un aperçu général de ces chapitres de l'histoire de Jezero sur des images orbitales, mais il a fallu se rapprocher de Perseverance pour vraiment comprendre la chronologie en détail”, a déclaré Libby Ives, chercheuse postdoctorale au Jet Propulsion Laboratory de la NASA dans le Sud. La Californie, qui gère la mission.

Des échantillons alléchants

Les échantillons collectés par Perseverance sont à peu près aussi gros qu'un morceau de craie de classe et sont stockés dans des tubes métalliques spéciaux dans le cadre de la campagne Mars Sample Return, un effort conjoint de la NASA et de l'ESA (Agence spatiale européenne). Amener les tubes sur Terre permettrait aux scientifiques d'étudier les échantillons avec un équipement de laboratoire puissant, trop gros pour être emporté sur Mars.

Pour décider quels échantillons collecter, Perseverance utilise d'abord un outil d'abrasion pour user une parcelle d'une roche potentielle, puis étudie la chimie de la roche à l'aide d'instruments scientifiques de précision, notamment l'instrument planétaire de lithochimie à rayons X construit par le JPL, ou PIXL.

Sur une cible que l'équipe appelle “Bills Bay”, PIXL a repéré des carbonates, des minéraux qui se forment dans des environnements aqueux présentant des conditions susceptibles d'être favorables à la préservation des molécules organiques. (Les molécules organiques se forment par des processus géologiques et biologiques.) Ces roches étaient également abondantes en silice, un matériau excellent pour préserver les molécules organiques, y compris celles liées à la vie.

“Sur Terre, cette silice à grains fins est ce que l'on trouve souvent dans un endroit autrefois sablonneux”, a déclaré Morgan Cable du JPL, chercheur principal adjoint du PIXL. “C'est le genre d'environnement où, sur Terre, les restes d'une vie ancienne pourraient être préservés et retrouvés plus tard.”

Les instruments de Perseverance sont capables de détecter à la fois des structures microscopiques ressemblant à des fossiles et des changements chimiques qui pourraient avoir été laissés par d'anciens microbes, mais ils n'ont pas encore trouvé de preuves de ces deux éléments.

Sur une autre cible examinée par PIXL, appelée « Ouzel Falls », l'instrument a détecté la présence de fer associé au phosphate. Le phosphate est un composant de l'ADN et des membranes cellulaires de toute vie terrestre connue et fait partie d'une molécule qui aide les cellules à transporter l'énergie.

Après avoir évalué les résultats de PIXL sur chacune de ces zones d'abrasion, l'équipe a envoyé des commandes au rover pour collecter des carottes de roche à proximité : la baie de Lefroy a été collectée à côté de la baie de Bills et le pic Otis aux chutes d'Ouzel.

“Nous avons des conditions idéales pour trouver des signes de vie ancienne où nous trouvons des carbonates et des phosphates, qui indiquent un environnement aqueux et habitable, ainsi que de la silice, qui est excellente pour la préservation”, a déclaré Cable.

Le travail de Perseverance est bien entendu loin d’être terminé. La quatrième campagne scientifique en cours de la mission explorera la marge du cratère Jezero, près de l'entrée du canyon, là où une rivière inondait autrefois le fond du cratère. De riches gisements de carbonate ont été repérés le long de la marge, qui se détache sur les images orbitales comme un anneau dans une baignoire.