Lire les roches pour trouver de l'eau sur Mars primitif, voilà un défi scientifique intéressant

Une falaise rocheuse, haute de 200 mètres, située au bord de l'un des plus grands cratères d'impact du système solaire, raconte l'histoire d'un ancien paysage aquatique. Il s'agit de roches sédimentaires, vieilles de 3,7 milliards d'années, formées par des rivières qui ont probablement été actives pendant plus de 100 000 ans.

Au cours des dernières décennies, grâce à une armada d'orbiteurs, de rovers et d'atterrisseurs, le passé primitif de Mars s'est dévoilé pas à pas. En particulier, des indices morphologiques, géologiques et sédimentaires ont été identifiés et collectés, indiquant que la surface de la planète était autrefois traversée par des volumes importants d'eau liquide courante (rivières). Cette étude ajoute une nouvelle pièce à ce puzzle extraterrestre, en repoussant l'époque connue des rivières martiennes, et en fournissant un nouvel aperçu de la quantité d'eau qui occupait ces anciens paysages.

L'étude, intitulée "Sustained fluvial deposition recorded in Mars' Noachian stratigraphic record", a récemment été publiée dans Nature Communications. Francesco Salese entourée d'une équipe internationale composée de scientifiques du Royaume-Uni, des Pays-Bas, et de la France dont Véronique Ansan, maître de conférences à l’Université de Nantes, a examiné des données satellitaires HiRISE* à haute résolution (25 cm/pixel) pour étudier les caractéristiques stratigraphiques des roches sédimentaires récemment découvertes, la région nord-ouest du bassin Hellas (Izola mensa).

Pour la première fois, les données orbitales nous ont permis d'examiner, grâce à une analyse architecturale détaillée à haute résolution, un grand affleurement du Noachian, âgé de plus de 3,7 milliards, couvrant une surface longue de 1500 m sur 200 m de hauteur, et de tirer des interprétations paléo-environnementales fiables basées sur des preuves sédimentaires et stratigraphiques.

 

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 Figure - A. Mars (topographie Mola) sur laquelle la flèche noire indique la localisation de l'affleurement. B. Image infrarouge thermique de jour (THEMIS, 100m.pixel-1) montrant le contexte régional: plaine sédimentaire dans laquelle des dépressions font apparaître les dépôts sédimentaires vus sur la falaise de 200m de hauteur, imagée par la camera HiRISE. C. Vue tridimensionnelle de la mesa montrant la localisation de l'affleurement (MNT et image HiRISE). D. Zoom sur l'architecture des dépôts sédimentaires, montrant des stratifications obliques typiques d'environnements fluviaux (Image HiRISE, ESP_055357_1540).

L'étude démontre qu'un dépôt fluviatile, épais de plus de 200m, s'est mis en place dans un contexte hydrologique nécessitant des quantités d'eau liquide importantes, pérennes et régulière dans le temps, il y a environ 3,7 milliards d'années à la surface de Mars. De tels cours d'eau à débit constant nécessiteraient un environnement capable de maintenir de grands volumes d'eau pendant de longues périodes, et dont le cycle hydrologique serait certainement contrôlé par les précipitations. De plus, ce dépôt sédimentaire témoignerait d'une relative stabilité des conditions hydrologiques sur plus de 100 000 ans, ajoutant un élément supplémentaire aux scénarii climatiques du Mars primitif en faveur de la présence prolongée d'eau liquide à la surface martienne.

Ce type d'enregistrement sédimentaire fluviatile très ancien est aussi un site potentiel préservant les traces d'une vie primitive.

* HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment): caméra à haute résolution spatiale de 25 cm.pixel-1 à bord de l'orbiteur américain Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) mis en orbite autour de Mars depuis 2006.

 

> Référence : Francesco Salese 1,2,6, William J. McMahon1,6, Matthew R. Balme3, Veronique Ansan 4, Joel M. Davis5 &Maarten G. Kleinhans1, Sustained fluvial deposition recorded in Mars’ Noachian stratigraphic record, Nature Communication, https://doi.org/10.1038/s41467-020-15622-0
1- Faculty of Geosciences, Utrecht University, Utrecht, The Netherlands.
2- International Research School of Planetary Sciences, Università Gabriele D’Annunzio,Pescara, Italy.
3- Planetary Environments Group, Open University, Walton Hall, Milton Keynes, UK.
4- Laboratoire de Planétologie et géodynamique, UMR6112 CNRS, Université de Nantes, Université d’Angers, 2 rue de la Houssinère, BP 92208 44322 Nantes cédex 3, France.
5- Department of Earth Sciences, Natural History Museum, Cromwell Road, Kensington, London SW7 5BD, UK

> Contacts :
- Véronique Ansan, Maître de conferences de l’Université de Nantes
Email: benoit.langlais@univ-nantes.fr
Tél.: 02 76 64 51 57 / 06 76 82 60 11
- Stéphanie Beaunay, chargée de communication
Email: stephanie.beaunay@univ-nantes.fr
Tél.: 02 51 12 52 67 / 06 33 38 32 67