Perseverance révèle des traces volcaniques sur Mars qui bouleversent les certitudes sur son histoire géologique

Dans une étude cosignée avec un scientifique de l'université A&M du Texas, un groupe de chercheurs a révélé de nouvelles informations sur l'histoire géologique du cratère Jezero de Mars, le site d'atterrissage du rover Persévérance de la NASA.

Les conclusions de l'équipe suggèrent que le fond du cratère est constitué d'un ensemble varié de roches volcaniques riches en fer, offrant une fenêtre sur le passé lointain de la planète et la possibilité la plus proche de découvrir des signes de vie ancienne.

« En analysant ces diverses roches volcaniques, nous avons obtenu des informations précieuses sur les processus qui ont façonné cette région de Mars. Cela nous permet de mieux comprendre l'histoire géologique de la planète et la possibilité qu'elle ait abrité la vie ».

Dr. Michael Tice.

Le chercheur Michael Tice, qui étudie la géobiologie et la géologie sédimentaire au Texas A&M College of Arts and Sciences, fait partie d'une équipe internationale qui explore la surface de Mars. Lui et ses coauteurs ont publié leurs résultats dans la revue Science Advances.

Percer les secrets de Mars grâce à une technologie inégalée

Persévérance, le robot explorateur le plus avancé de la NASA, s'est posé dans le cratère de Jezero le 18 février 2021, dans le cadre de la mission Mars 2020 à la recherche de signes d'une vie microbienne ancienne sur la planète rouge. Le rover recueille des échantillons de roches martiennes et de régolithe (roches et sols brisés) en vue d'une éventuelle analyse sur Terre.

En attendant, des scientifiques comme Tice utilisent les outils de haute technologie du rover pour analyser les roches martiennes, déterminer leur composition chimique et détecter des composés qui pourraient être des signes de vie passée. Le rover est également équipé d'un système de caméra à haute résolution qui fournit des images détaillées de la texture et des structures des roches. Mais Tice a déclaré que la technologie est tellement avancée par rapport aux précédents rovers de la NASA qu'elle permet de recueillir de nouvelles informations à des niveaux sans précédent.

« Nous ne nous contentons pas de regarder des images, nous obtenons des données chimiques détaillées, des compositions minérales et même des textures microscopiques. C'est comme si nous avions un laboratoire mobile sur une autre planète ».

Dr. Michael Tice.

L'équipe a utilisé l'instrument planétaire de lithochimie à rayons X (PIXL), un spectromètre avancé, pour analyser la composition chimique et la texture des roches de la formation de Máaz, une zone géologique clé du cratère de Jezero. Les capacités en rayons X à haute résolution du PIXL permettent d'obtenir des détails sans précédent dans l'étude des éléments des roches.

Tice et ses coauteurs ont analysé les formations rocheuses à l'intérieur du cratère afin de mieux comprendre l'histoire volcanique et hydrologique de Mars.

M. Tice a souligné l'importance de la technologie pour révolutionner l'exploration martienne. Tous les rovers qui sont allés sur Mars ont été des merveilles technologiques, mais c'est la première fois que nous avons pu analyser des roches avec une résolution aussi élevée grâce à la fluorescence X. Cela a complètement changé notre façon d'envisager l'histoire des roches sur Mars », a-t-il déclaré. Cela a complètement changé notre façon d'envisager l'histoire des roches sur Mars », a-t-il déclaré.

Ce que révèlent les roches

L’analyse de l’équipe a révélé deux types distincts de roches volcaniques. Le premier type, de teinte sombre et riche en fer et en magnésium, contient des minéraux entrelacés comme le pyroxène et le feldspath plagioclase, avec des indices d’olivine altérée. Le second type, une roche de teinte plus claire classée comme trachy-andésite, comprend des cristaux de plagioclase dans une matrice riche en potassium. Ces découvertes indiquent une histoire volcanique complexe impliquant de multiples coulées de lave aux compositions variées.

Pour déterminer comment ces roches se sont formées, les chercheurs ont procédé à une modélisation thermodynamique - une méthode qui simule les conditions dans lesquelles les minéraux se solidifient. Leurs résultats suggèrent que les compositions uniques résultent d'une cristallisation fractionnée de haut niveau, un processus au cours duquel différents minéraux se séparent de la roche en fusion lorsqu'elle se refroidit. Ils ont également trouvé des signes indiquant que la lave a pu se mélanger à des matériaux riches en fer provenant de la croûte martienne, ce qui a encore modifié la composition des roches.

« Les processus que nous observons ici - cristallisation fractionnée et assimilation crustale - se produisent dans les systèmes volcaniques actifs de la Terre. Cela suggère que cette partie de Mars a pu connaître une activité volcanique prolongée, qui aurait pu constituer une source durable de différents composés utilisés par la vie ».

Dr. Michael Tice.

Cette découverte est cruciale pour comprendre l'habitabilité potentielle de Mars. Si Mars a eu un système volcanique actif pendant une longue période, il est possible qu'elle ait conservé des conditions propices à la vie pendant de longues périodes au début de son histoire.

La mission de retour d'échantillons de Mars, fruit d'une collaboration entre la NASA et l'Agence spatiale européenne, vise à ramener les échantillons au cours de la prochaine décennie. Une fois sur Terre, les scientifiques auront accès à des techniques de laboratoire plus avancées pour les analyser plus en détail.

Selon M. Tice, compte tenu du niveau technologique étonnant de Perseverance, d'autres découvertes sont encore à venir. « Certains des travaux les plus intéressants sont encore à venir. Cette étude n'est qu'un début. Nous voyons des choses auxquelles nous ne nous attendions pas et je pense que dans les années à venir, nous serons en mesure d'affiner notre compréhension de l'histoire géologique de Mars d'une manière que nous n'aurions jamais imaginée. »

Référence de l'article :

Mariek E. Schmidt, Tanya V. Kizovski, Yang Liu, Juan D. Hernandez-Montenegro, Michael M. Tice, Allan H. Treiman, Joel A. Hurowitz, David A. Klevang, Abigail L. Knight, Joshua Labrie, Nicholas J. Tosca, Scott J. VanBommel, Sophie Benaroya, Larry S. Crumpler, Briony H. N. Horgan, Richard V. Morris, Justin I. Simon, Arya Udry, Anastasia Yanchilina, Abigail C. Allwood, Morgan L. Cable, John R. Christian, Benton C. Clark, David T. Flannery, Christopher M. Heirwegh, Thomas L. J. Henley, Jesper Henneke, Michael W. M. Jones, Brendan J. Orenstein, Christopher D. K. Herd, Nicholas Randazzo, David Shuster and Meenakshi Wadhwa. Diverse and highly differentiated lava suite in Jezero crater, Mars: Constraints on intracrustal magmatism revealed by Mars 2020 PIXL. Science Advances (2025).