L'image martienne de la semaine de Gilles Dawidowicz
Semaine 9 (26 février)

Les "crater-lakes" sont à la mode au JPL et à la NASA.
3ème partie : les magnifiques strates du cratère d'impact Gale.

Nous présentons cette semaine, l'un des plus spectaculaires cratères d'impact de la planète Mars. Le cratère Gale (à ne pas confondre avec un autre cratère d'impact nommé Galle) est situé par 5,4° Sud et 222,2° Ouest. Son diamètre est de 172 Km, ce qui en fait un cratère visitable par l'un des rovers de 2003.

Pour tout dire, ce site est probablement (aujourd'hui au regard de nos connaissances), l'un des sites les plus intéressants à explorer de toute la planète Mars, et tout à fait entre nous, ce site est très probablement celui qui sera choisi pour 2003, si les images MGS à venir confirment son intérêt.

Les images du cratère Gale indiquent un passé probablement sédimentaire très riche dans sa partie centrale, autour et sur le pic de relaxation. Des couches relativement fines, stratifiées, interprétées comme étant sédimentaires, révèlent une activité géomorphologique complexe, à phases multiples (dépôts/érosion/stockages). La partie centrale du cratère est épaisse de plus de 2,3 km.

Les mesures MOLA permettent de reconstituer le relief de la zone en 3 dimensions, et combinées à l'imagerie, permettent la restitution de la grande variété de formes et formations stratifiées présentes sur les versants du pic central. L'étude de ces formes et formations est complexe et trouver un enchaînement logique et chronologique aux événements n'est pas toujours simple. Des dépôts peuvent par exemple être suivis de phases érosives, puis d'un impact météoritique, lui-même suivi d'une nouvelle phase de dépôts pour enfin être partiellement érodé. Cette succession d'événements simples et distincts n'est pas toujours aisée à retracer, sachant que le vent et d'autres agents de l'érosion peuvent aussi être à plus ou moins long terme, très efficaces.

GALE

L'image est une mosaïque du cratère construite à partir d'images Viking. Le Soleil éclaire la scène par le haut droite. Cette vue d'ensemble montre le cratère dans ses moindres détails. Les remparts apparaissent assez bien conservés même s'ils ne sont pas frais ; on note également la présence du pic central mais celui-ci est nettement entouré au Nord par une masse de sédiments très importante qui n'est pas contemporaine à l'impact. On note aussi sur le plancher et sur les remparts de Gale la présence de nombreux cratères d'impacts plus petits (au moins 22), plus ou moins érodés, plus ou moins comblés eux aussi. Enfin, un ensemble de petits chenaux plus ou moins obstrués, dont certains semblent hiérarchisés, se distinguent sur les remparts et sur le plancher de Gale. Des matériaux sombres - probablement éoliens - parsèment le cratère.







GALE 3D   GALE 3Da
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Cette image 3D est une vue oblique du cratère, en direction du Sud-Est, générée par ordinateur en combinant les données MOC et les données MOLA. La trace au sol indique la zone étudiée avec précision. Le Nord est en bas à gauche.

 

Cette vue est située dans la partie Nord du cratère, sur le flanc Nord-Ouest du pic central. Elle est représentée par la trace au sol sur l'image 3D générale du cratère. On aperçoit très bien les couches stratifiées, étonnamment érodées par un chenal qui méandre le long du versant. L'équipe du Malin a tenté une reconstitution géologique de la zone par photo-interprétation et a représentée les différentes unités de surface.

GALE 3Db   GALE 3Dc
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Cette vue, plus en amont, montre le contact de 2 unités de surface différentes ainsi qu'un cratère d'impact partiellement comblé par une unité plus récente (partie gauche) et partiellement recouvert de dunes claires et de sables noirs dans sa partie droite. Malin interprète la partie aval (partie droite) du petit cratère comme étant exhumée mais n'aurait-il pas pu être simplement que partiellement comblé tandis que cette partie serait restée apparente ? Certes, les remparts du cratère sont très érodés. Certes, de l'autre côté du cratère, la même couche semble présente quoique très érodée. Mais il est possible aussi que la limite basse de la couche supérieure soit située juste au 1/3 du cratère. Alors ? Si l'on regarde de plus près la partie amont, elle est très érodée par un chenal qui l'incise profondément. L'impression générale fait penser à une très puissante érosion du type dissolution chimique.

 

Cette vue très en amont, montre simplement les dépôts supérieurs et le contact entre 2 couches très semblables.



GALE A   GALE B
 

L'image montre le cratère vue par MGS à 370 km d'altitude. Le Nord est en haut et le Soleil éclaire la scène par le haut gauche. Cette vue est une mosaïque d'images.

 

L'image montre en détail la partie Nord du cratère, représentée par le cadre blanc sur l'image précédente. Le Nord est cette fois en bas de l'image.


GALE C

Cette image haute résolution montre un détail de l'image précédente. Le Nord est en bas à gauche. Des dunes de sables noirs sont visibles près de la zone de contact entre le cratère et le pic central. C'est un agrandissement de l'image générale. La partie inférieure du pic central est composée de centaines de très fines couches de 2 à 5 mètres d'épaisseur, a priori relativement similaires (en couleurs, épaisseurs, granulométrie...). Les unités géologiques sembles comparables aux unités déjà observées ailleurs sur Mars, comme par exemple dans la région Sud-Ouest de Candor Chasma.

La partie très intéressantes de cette image est sans conteste la partie centrale nommée "le chenal comblé". C'est un chenal creusé dans des couches stratifiées. Sa mise en place, probablement assez ancienne est peut-être due à la présence d'eau liquide. Postérieurement, le chenal s'est comblé totalement par d'autres sédiments venus de l'amont et des versants latéraux. Puis, bien après ces phases de dépôts, une nouvelle phase d'érosion, plus proche de nous mais toujours très ancienne, s'est mise en place. Les sédiments comblant le chenal se sont à nouveau mobilisés et le chenal a été décapé. Ce chenal creusé dans des couches stratifiées est la preuve qu'une érosion d'origine hydrique est possible sur Mars. Il démontre aussi que Mars a connu d'intenses phases de dépôts sédimentaires, puis des périodes plus calmes puis à nouveaux des périodes de dépôts, comme la Terre en connaît également.

GALE D GALE E
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L'image E est une tentative de mise au point d'une coupe géologique à travers la zone étudiée à partir des données topographiques obtenues par MOLA et MGS.
L'image D, toujours sur le thème de l'érosion, montre le contact de 2 zones géologiques distinctes. C'est la même zone que celle de l'image 3Db. Le cratère d'impact circulaire est mis en place dans les mêmes couches géologiques que le chenal de l'image C. Ce cratère est probablement resté longtemps aérien avant d'avoir été recouvert par des couches sédimentaires claires.


La carte géologique et le relevé altimétrique MOLA sont également présentés, ce site étant dans la zone potentiellement utilisable par les landers de 2003.


(c) NASA/JPL/Malin Space Science Systems.

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