ANR MarsPrime : Etude de l'environnement primitif de Mars

Les données spatiales suggèrent un Mars ancien plus chaud et plus humide, notamment avec la présence d’abondants minéraux argileux, mais l’environnement ancien reste mal connu. Le rôle relatif de l’hydrothermalisme et de l’altération supergène est discuté depuis une décennie sans réponse claire. Les résultats du rover Curiosity et des météorites martiennes montrent également une croûte plus felsique qu’attendue ce qui renouvelle les conceptions préalables d'une croûte basaltique et questionnent le rôle de cette croûte sur les produits d’altération. Le rôle de l’oxydation rendu important par la présence abondante de fer est aussi une question majeure pour comprendre cet environnement ancien. Bien que de fortes oxydations aient été attribuées localement, on ne sait pas si les phyllosilicates auraient pu se former sous de telles conditions. Notre projet utilise une approche multi-disciplinaire pour connecter des domaines qui sont généralement déconnectés en sciences planétaires : à savoir les résultats de missions (orbitales ou insitu), l’analyse des météorites, et des analyses expérimentales en laboratoire.

 

 pia19839 galecrater main 800px


Le développement de simulation expérimentale d’altération sera au cœur de ce projet, en utilisant diverses conditions environnementales et divers matériaux primaires de départ. En effet, il y a un manque de connaissances de l’altération sous les conditions typiquement martiennes, à savoir une atmosphère de CO2, des oxydants du type H2O2 ou perchlorates. L’analyse de la nouvelle météorite martienne bréchique, datée à 4.43 Gy, permettra d’étendre la connaissance de la croûte, de mieux définir le matériau de départ pour les expériences d’altération et permettra d'analyser des produits d'altération dans des conditions très primitives . Des analyses des données spatiales, in situ (rover Curiosity) et orbitales, compléteront ce projet en apportant des contraintes observationnelles sur les assemblages de minéraux d’altération, leur lien avec l’altération supergène ou hydrothermale, et les liens avec la croûte ancienne. Notre objectif principal sera d’apporter des contraintes plus précises sur les conditions d’altération qui ont formées les phyllosilicates sur Mars grâce à un projet collaboratif qui inclue des spécialistes de ces différents domaines en France.

 

logolpg   logo cerege 300px   Logo IRAP 300px   260px Logo mnhn   anr 150px   IAS 200px   logo IPAG   logo cirimat 300px   LogoGET 300px

 

Personnels recrutés sur ce projet:

* Fabien Baron, docteur en Sciences de la Terre à Poitiers, spécialiste des phyllosilicates et de leur analyse par spectroscopie infra-rouge et Raman, est recruté début 2017 en Post-Doctorat pour 30 mois. Il aura pour tâche principale d'effectuer les expériences d'altération sous conditions variables.

* Maxime Pineau, master de Sciences de la Terre à Nantes, est recruté en doctorat pour trois ans. Il aura pour tâche d'analyser les signatures spectrales de silice hydratée (opale notamment) et de phyllosilicates alumineux -(kaolinite notamment) sur Mars en fonction de leurs contextes de formation.

 Publications

A. Gaudin , E. Dehouck, O. Grauby, N. Mangold (2018) Formation of clay minerals on Mars: insights from long-term experimental weathering of olivine, Icarus, https://doi.org/10.1016/j.icarus.2018.01.029

Rapin, W., B. Chauviré, T.S.J. Gabriel, A.C. McAdam, B.L. Ehlmann, C. Hardgrove, -Y. Meslin, B. Rondeau, E. Dehouck, H.B. Franz, N. Mangold, S.J. Chipera, R.C. Wiens, J. Frydenvang, S. Schröder, In situ analysis of opal in Gale crater, Mars, JGR-Planets, in press.

Hewins, R. H.; Zanda, B.; Humayun, M.; Nemchin, A.; Lorand, J.-P.; Pont, S.; Deldicque, D.; Bellucci, J. J.; Beck, P.; Leroux, H.; Marinova, M.; Remusat, L.; Göpel, C.; Lewin, E.; Grange, M.; Kennedy, A.; Whitehouse, M. J., 2017. Regolith Breccia Northwest Africa 7533: Mineralogy And Petrology With Implications For Early Mars, Meteoritics & Planetary Science, 52, 89-124.

Mangold et al., Chemical alteration in Murray mudstones, Gale crater, Submitted at Icarus.

 Conference abstract

Mangold, N., J. Carter, F. Baron, E. Dehouck, A. Gaudin, D. Loizeau, and F. Poulet (2018) Importance And Diversity Of Geological Settings Of Aluminum-Rich Clay Minerals On Mars, Clay Society Meeting 55th, USA.

Carter, J., J.-P. Bibring, N. Mangold, 2018. The Clay Story Of Ancient Mars, An Update, 55th Annual Meeting of Clay Mineral Society, Champaign, USA.

Pineau M. Le Deit L. Rondeau B. Chauviré B. Carter J. Mangold, N. (2018). Investigation of Opals on Mars Using CRISM Data and Terrestrial Analogs, LPSC 49th, Houston, USA.

Baron, F.; Petit, S.; Gaudin, A.; Mangold, N. (2017) Interpretation of Smectite VIS-NIR Spectra from Synthetic Smectites, Fourth International Conference on Early Mars, Flagstaff, Arizona. LPI Contribution No. 2014, 2017, id.3019

Mangold N. et al. (2017) Open-System Weathering at Gale Crater from the Chemistry of Mudstones Analyzed by the Curiosity Rover, Fourth International Conference on Early Mars, Flagstaff, Arizona. LPI Contribution No. 2014, 2017, id.3013

Forni, O.; Meslin, P.-Y.; L'Haridon, J.; Rapin, W.; Nachon, M.; Newsom, H.; Mangold, N.; Gasnault, O.; Anderson, D. E.; Anderson, R. B.; Blaney, D. L.; Clegg, S. M.; Cousin, A.; Dehouck,; Johnson, J. R.; Lanza, N. L.; Lasue, J.; Maurice, S.; Wiens, R. C., 2017. Detection of Fluorine-Rich Phases, Phosphates, and Halite in the Stimson-Murray Units, Gale Crater, Mars, 48th LPSCt The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1964, id.1838

Mangold, N. et al. (2017) Aqueous Alteration in Mt. Sharp Mudstones Evidenced by ChemCam, Curiosity, 48th Lunar and Planetary Science Conference, held 20-24 March 2017, at The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1964, id.1894

 Rapin, W.; Chauviré, B.; Meslin, P.-Y.; Maurice, S.; Rondeau, B.; Mangold, N.; Dehouck, E.; Gasnault, O.; Cousin, A.; Forni, O.; Frydenvang, J.; Wiens, R. C.; Schröder, S.; Ehlmann, B. L., 2017. Water Content of Opaline Silica at Gale Crater, 48th LPSC, The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1964, id.2038

 Meslin, P.-Y.; Gasda, P.; L'Haridon, J.; Forni, O.; Lanza, N.; Lamm, S.; Johnson, J. R.; Wiens, R. C.; Thompson, L.; Rapin, W.; Gasnault, O.; Cousin, A.; Mangold, N.; Dehouck, E.; Maurice, S.; Frydenvang, J.; Lasue, 2018. J.Detection of Hydrous Manganese and Iron Oxides with Variable Phosphorus and Magnesium Contents in the Lacustrine Sediments of the Murray Formation, Gale, Mars, 49th LPSC, The Woodlands, Texas LPI Contribution No. 2083, id.14