Des strates empilées dans un cratère martien témoignent d’une histoire riche en changements.

Note d’information de la NASA du 11 février 2010.

Guy Webster 818-354-6278
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
guy.webster@jpl.nasa.gov

Dwayne Brown 202-358-1726
NASA Headquarters, Washington

Traduction Pierre Brisson

Près du centre d’un cratère martien à peu près de la taille de l’Etat du Connecticut (ndt : un peu plus que la région de Haute Normandie), des centaines de couches de terrain forment une butte aussi haute que les Rocheuses et révèlent un maximum de changements environnementaux survenus sur Mars il y a des milliards d’années.

Selon un nouveau rapport établi par les géologues utilisant les instruments embarqués à bord de Mars Reconnaissance Orbiter, l’histoire que raconte cet impeccable empilement de strates à l’intérieur du cratère Gale recoupe le schéma planétaire général de l’ancienne Mars proposé ces dernières années.
                                           
Les strates de roches dans la partie la plus haute d’une butte près du centre du cratère Gale présentent une hauteur régulière de plusieurs mètres, à la différence d’une structure moins régulière dans la partie la plus basse de la même butte.
Image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

« En observant les strates du fond vers le sommet, de la plus ancienne à la plus récente, on voit une séquence de changements dans les roches qui résulte des changements environnementaux au cours du temps » dit Ralph Miliken du JPL de la NASA (Pasadena, Californie).  « Cette épaisse séquence de strates paraît montrer les différentes étapes de l’assèchement de Mars ».

                                          
Les strates à découvert dans la partie la plus basse de la butte montrent des variations de hauteurs et des différences de teintes, claires ou foncées.
Image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

L’utilisation des couches géologiques pour comprendre les étapes de l’évolution climatique d’une planète a un précédent sur Terre. Un changement intervenu il y a environ 1,8 milliard d’années dans les types de strates rocheuses formées sur Terre est devenu la clef pour comprendre un changement spectaculaire intervenu dans l’ancienne atmosphère de la  Terre.

Miliken et deux co-auteurs rapportent dans les Geophysical Research Letters que des argiles qui se forment dans des conditions d’humidité très élevées sont concentrées près du fond de l’empilement de Gale. Au dessus, les sulfates sont mélangés aux argiles. Les sulfates se forment dans des environnements humides et se déposent quand l’eau dans laquelle ils sont dissous s’évapore. Encore plus haut, on a des strates contenant des sulfates mais sans argiles détectables. Au sommet, enfin, on a une formation épaisse de couches régulièrement espacées ne contenant plus aucun minéral ayant rapport à l’eau.

Des formations rocheuses présentant des compositions semblables à celle de l’empilement de Gale ont déjà été cartographiées ailleurs sur Mars et les chercheurs, y compris Jean-Pierre Bibring, de l’Université de Paris, ont proposé une chronologie planétaire martienne des conditions ayant permis la formation d’argiles, suivies de conditions ayant permis la formation de sulfates, suivies de conditions où prévaut l’aridité. Cependant, Gale est le premier endroit où l’on trouve dans une seule série de strates tout ces indices dans une séquence claire, partant des roches les plus anciennes jusqu’au roches les plus jeunes.

« Si vous pouviez être là-bas, vous pourriez voir cette magnifique formation de sédiments martiens déposés dans le passé, une section stratigraphique qui a plus de deux fois la hauteur du Grand Canyon, bien que la pente ne soit pas aussi raide » dit Bradley Thomson, du Laboratoire de physique appliquée de l’Université John Hopkins (Laurel, Maryland). Il est, avec John Grotzinger du California Institute of Technology (Pasadena), un des co-auteurs de Miliken.

            
Cette vue oblique montre les couches géologiques de roches à découvert, à l’intérieur du cratère martien Gale.
Image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/USGS

La NASA a sélectionné le cratère Gale comme l’un des quatre sites où poser Curiosity, le rover de Mars Science Laboratory dont le lancement est prévu en 2011. Les quatre sites « finalistes » présentent tous des minéraux ayant une relation à l’eau, et chacun a des caractéristiques distinctes  des autres. Ce nouveau rapport est un exemple de ce que les observations faites pour évaluer les sites d’atterrissage possibles fournissent des résultats scientifiques de valeur avant même que ne soit lancée la mission.

Trois instruments embarqués sur le Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA ont fourni des données essentielles sur la butte sédimentaire du cratère Gale. Les images de la caméra HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) révèlent des détails utilisés pour cartographier des centaines de strates. En utilisant des paires d’images stéréo, le Service géologique des Etats-Unis a généré des modèles en trois dimensions dont on s’est servi pour discerner des différences d’altitude de l’ordre du mètre. Des observations du spectromètre CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) ont donné des informations sur la nature des minéraux de surface. La Context Camera a fourni des images à une échelle plus grande montrant comment les strates s’intègrent géologiquement dans leur environnement.

Selon Thomson, « ce travail met en évidence la synergie des instruments de MRO. Nous n’aurions pas une vue complète si l’un des composants nous manquait ».  

La mission étudie Mars depuis 2006. Elle a envoyé plus de données sur la planète que toutes les autres missions réunies. Vous pouvez obtenir plus d’information sur la mission en visitant le site http://www.nasa.gov/mro. Malin Space  Science Systems, de San Diego, a fourni et fait fonctionner la caméra de contexte (ndt : à grand champ). Le laboratoire Hopkins University Applied Physics a fourni et fait fonctionner le spectromètre CRISM. Le  « Lunar and Planetary Laboratory » de l’Université d’Arizona (Tucson) fait fonctionner la camera HiRISE qui a été construite par Ball Aerospace & Technologies Corp., Boulder, Colorado.JPL, un département de Caltech, gère MRO pour le compte du directoire des missions scientifiques de la NASA, à Washington. Lockheed Martin Space Systems, Denver, est le contractant principal du projet. Il a également construit le vaisseau spatial.