Une nouvelle énigme perturbe les théories autour de la formation de Mars

Sylvie Montard - 18 juin 2022



 
Il y a un peu plus de deux siècles, une météorite est tombée en Haute-Marne, sur la commune de Chassigny. Aujourd’hui, cette roche arrivée de Mars est au cœur d’une étude qui trouble les planétologues. Elle est parue dans la revue Science le 16 juin 2022. « Nous avons voulu tracer l’origine des éléments volatils, et nous avons eu des surprises. », explique une des autrices de l'étude, Sandrine Péron.
 
La Française, chercheuse à l’ETH de Zurich en Suisse, a mesuré de près la quantité de krypton présente dans l’échantillon de la météorite de Chassigny. « Le résultat, c’est que la quantité de krypton nous montre que cette roche est semblable aux météorites chondrites, mais c’est contraire à ce que disent les modèles. »


Les recherches de Sandrine Péron portent sur la géochimie des gaz rares sur Terre.

Pourquoi la présence de ce gaz dans ces proportions est-elle si originale ? Parce que ça ne colle pas du tout avec la théorie sur la manière dont Mars et les autres planètes se sont formées. Le modèle veut que les planètes se forment dans la nébuleuse solaire, le nuage de gaz gigantesque présent lors des débuts du système solaire, à partir duquel sont nées l’étoile et les planètes. Peu à peu, le gaz se rassemble sous l’effet de la gravité et forme au centre, une proto-étoile, et en périphérie, des planètes.
 
Les proto-planètes sont alors des boules de magma en fusion et récupèrent dans la nébuleuse solaire des éléments volatils comme l’azote, le carbone ou le krypton qui se dissolvent dans le magma. Les roches souterraines sont alors considérées comme solaires. Dans un second temps, les météorites chondrites s’écrasent à la surface et projettent les éléments volatils qu’elles transportent dans l’atmosphère. Il y a donc une différence entre l’origine des éléments volatils qui vient ici, non pas de la nébuleuse solaire, mais des météorites. C’est ainsi que la Terre aurait été formée.


Les collisions entre différents corps planétésimaux ont formé les protoplanètes.

Mais les mesures de l’atmosphère de Mars in situ nous montrent que ce n’est pas comme cela que les choses se sont passées pour la planète rouge. Au contraire, l’atmosphère est solaire, et pas météoritique. Donc, l’hypothèse pour expliquer cela est que le gaz contenu sous le magma s’est échappé, une fois la nébuleuse solaire disparue, et s’est retrouvé dans l’atmosphère. « Pour ce qui est de l’atmosphère solaire, nous en avons des preuves, résume Sandrine Péron. Mais nous avions des doutes sur le sous-sol. Tous les modèles suggèrent qu’il devrait être solaire également… Mais notre étude dit le contraire ! »
 
La météorite de Chassigny étudiée ici est très particulière, puisqu’elle est censée venir du centre de la planète. Elle aurait été expulsée lors d’un impact, aurait voyagé quelques millions d’années dans l’espace, avant d’atterrir sur Terre. Selon la théorie, elle devrait de ce fait être d’origine solaire, formée alors que la nébuleuse n’avait pas encore été dissipée. Mais non ! Elle ressemble bien à une roche contaminée par les chondrites. Pour arriver à cette conclusion, les auteurs se sont servis du krypton qui n’avait jusque-là pas été énormément étudié. Et pour cause, ce gaz est rare, ce qui rend sa détection et a fortiori son analyse difficile. Les autres études de ce type se focalisent davantage sur le xénon qui, lui, est beaucoup plus accessible.


Le 3 octobre 1815, plusieurs pierres tombent du ciel sur le village de Chassigny. Un viticulteur, moins impressionné que d’autres par la détonation provoquée par l’entrée du bolide dans l’atmosphère, ramasse des pierres encore chaudes.

« Le krypton est pratique, précise la chercheuse, car il est un bon traceur de l’origine des gaz. Nous avons réussi à avoir un protocole pour faire des mesures précises des isotopes du krypton, ce qui était très difficile jusqu’à présent. Et ici, il n’est clairement pas solaire. Le modèle classique d’acquisition des éléments volatils ne marche pas pour Mars. »
 
La question est donc : comment du matériel des chondrites s’est-il retrouvé sous la surface de Mars ? L’hypothèse la plus probable serait que les météorites chondrites ont nourri Mars en éléments volatils, alors que la planète était encore en formation et que la nébuleuse solaire n’était pas totalement dissipée.

Cela suggère que la planète a dû se former extrêmement rapidement avec des météorites chondrites, et que lorsque le magma a refroidi et s’est solidifié, l’atmosphère s’est créée via la nébuleuse solaire. Il n’y a pas eu le dégazage des éléments météoritiques comme prévu, sinon l’atmosphère aurait été d’origine météoritique également (mais ce n’est pas le cas). Autrement dit, la croissance de Mars était déjà complètement terminée alors que la nébuleuse, elle, était toujours là.
 
Le problème avec ce nouveau modèle, c’est que cela n’explique pas comment l’atmosphère de Mars, si elle s’est formée aussi vite également, a pu être préservée alors que les radiations de la nébuleuse auraient dû la faire disparaître quasi intégralement. Sandrine Péron a une hypothèse : « Nous pensons que le krypton de l’atmosphère s’est retrouvé piégé sous terre, ou dans des calottes glaciaires, avant de ressortir préservé une fois la nébuleuse disparue. »

Tout cela bouscule les connaissances sur la formation de Mars, et malheureusement, la clé de l’énigme n’arrivera pas avant encore quelques années. « Une manière d’en savoir plus serait d’étudier le néon, suggère Sandrine Péron. C’est un autre gaz important pour savoir comment Mars s’est formée, mais il est indétectable sur les météorites, car les traces ont été complètement masquées par leur passage dans l’espace, soumis aux radiations cosmiques. »
 
L’espoir d’étudier le néon repose alors sur Perseverance et les retours d’échantillons qu’il compte mener. Avec des roches martiennes préservées et ramenées bien à l’abri jusqu’à un laboratoire sur Terre, l’histoire complète de Mars pourrait être retracée.


Source: numerama.com
 
   
 
 
Une expérience de laboratoire suggère que les rovers opérant sur Mars devront probablement creuser à au moins deux mètres de profondeur pour trouver des signes de vie ancienne.
 
 
Des chercheurs ont identifié des microbes dans l’une des sources d’eau les plus froides du monde. Les exobiologistes estime que des conditions de vie similaires pourraient exister sur Mars.
 
 
Sur Mars, Perseverance a encore rencontré un étrange objet. Dans l’une des nombreuses images prises par le robot, le 23 juin 2022, on distingue un objet inhabituel posé sur le sol de Mars.
   
 
Les roches de Hogwallow Flats semblent être à grain fin, ce qui est passionnant pour les scientifiques, car elles ont de meilleures chances de préserver des preuves de vie passée sur Mars.
 
 
La Chine prévoit de rapporter ses premiers échantillons martiens en 2031, soit deux ans avant la NASA et l’Agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre de leur mission conjointe.
 
 
Une météorite martienne suggère que la planète rouge se serait formée très vite, et que l’atmosphère aurait évolué d’une manière mystérieuse.
   
 
Malgré des conditions hivernales rudes et un capteur défaillant, Ingenuity est parvenu à effectuer un déplacement supplémentaire, le 29ème, pour se rapprocher du rover Perseverance.
 
 
Le rover Perseverance gravit peu à peu le delta de l'ancienne rivière qui se jetait autrefois dans le cratère Jezero. Le 13 juin 2022, il a photographié un étrange objet coincé contre un rocher.
 
 
Avec ses paysages orange-brun s'étendant à perte de vue, Mars n'est pas réputée pour son apparence colorée. Mais certains reliefs sont néanmoins riches en couleurs selon les normes martiennes.
 
 
Cette animation interactive, composées de photos prises par Ingenuity le 20 avril 2022, permet d’explorer le lieu où la coque et le bouclier de Perseverance se sont écrasés sur le sol de Mars.
 
 
Perseverance a débuté l'exploration des roches sédimentaires de l'ancien delta du cratère Jezero. L'érosion des vents de Mars donnent parfois aux reliefs des formes insolites.
 
 
Comment choisir une roche sur Mars ? Parfois, ce n'est pas nécessaire, c'est elle qui vous choisit. Depuis 4 mois, Perseverance a un compagnon de route inattendu, installé dans l'une de ses roues.
 
 
En 15 mois d'exploration dans le cratère Jezero, le rover Perseverance a observé quotidiennement des "diables de poussière", confirmant l'activité intense de ce phénomène dans cette région.
 
 
Une nouvelle étude montre comment les futurs habitants de la planète rouge pourraient s'appuyer sur une source d'énergie solaire ou nucléaire, selon l'endroit où ils s'installent.
 
 
Les paréidolies martiennes remonte à 1877, quand les astronomes aperçoivent dans leur télescope des canaux. Internet a boosté cette tradition à trouver des formes dans les roches de Mars.