Les minéraux sont les éléments constitutifs des roches, et les types de minéraux et leur chimie fournissent des informations critiques sur la formation rocheuse et l’histoire. Sur Mars, la persévérance du Rover de la NASA, équipée de l’instrument planétaire pour la lithochimie des rayons X (PIXL), génère des cartes géochimiques des surfaces rocheuses. Dans de nouvelles recherches, les scientifiques ont analysé les résultats de plus de 90 000 analyses chimiques effectuées par Pixl au cours des 1 100 premiers jours sur Mars et ont constaté que les minéraux de Jezero Crater ont interagi avec de multiples types de liquides distincts au fil du temps. Les résultats apparaissent dans le Journal of Geophysical Research: Planètes.
Dans l’étude, Eleanor Moreland, étudiante diplômée de l’Université de Rice, et ses collègues ont utilisé l’algorithme d’identification minérale par stoechiométrie (MURS) pour interpréter les données PIXL.
Pixl bombarde des roches martiennes avec des rayons X pour révéler leur composition chimique, offrant les mesures géochimiques les plus détaillées jamais collectées sur une autre planète, selon l’étude.
« Les minéraux que nous trouvons dans Jezero Crater à l’aide de Mist soutiennent plusieurs épisodes d’altération des fluides temporellement distincts, ce qui indique qu’il y a eu plusieurs fois dans l’histoire de Mars lorsque ces roches volcaniques particulières ont interagi avec l’eau liquide et donc plus d’une fois lorsque cet emplacement a accueilli des environnements potentiellement adaptés à la vie », a déclaré Moriland.
Les minéraux se forment dans des conditions environnementales spécifiques de température, le pH et la composition chimique des liquides, ce qui les rend fiables des conteurs de l’histoire du planétaire.
Dans Jezero Crater, 24 espèces minérales révèlent la nature volcanique de la surface martienne et ses interactions avec l’eau au fil du temps.
L’eau fait chimier chimiquement les rochers et crée des sels ou des minéraux argileux, et les minéraux spécifiques qui se forment dépendent des conditions environnementales.
Les minéraux identifiés dans le cratère révèlent trois types d’interactions fluides, chacune avec différentes implications pour l’habitabilité.
La première suite de minéraux – y compris la verdure, le hisringerite et la ferroaluminoceladonite – indiquent des fluides acides localisés à haute température qui n’ont été trouvés que dans les roches sur le plancher du cratère, qui sont interprétés comme certaines des plus anciennes roches incluses dans cette étude.
L’eau impliquée dans cet épisode est considérée comme la moins habitable de la vie, car la recherche sur Terre a montré des températures élevées et un faible pH peut endommager les structures biologiques.
«Ces conditions chaudes et acides seraient les plus difficiles à vie», a déclaré Kirsten Siebach, chercheur de l’Université de Rice.
« Mais sur Terre, la vie peut persister même dans des environnements extrêmes comme les piscines acides de l’eau à Yellowstone, donc cela n’exclut pas l’habitabilité. »
La deuxième suite de minéraux reflète des fluides neutres modérés qui soutiennent des conditions plus favorables à vie et étaient présents sur une zone plus grande.
Des minéraux comme le Minnesotaite et la clinoptilite formés à des températures plus basses et un pH neutre avec le Minnesotaite détecté à la fois dans le fond du cratère et dans la région du ventilateur supérieur, tandis que la clinoptilolite a été limitée au fond du cratère.
Enfin, la troisième catégorie représente des liquides alcalins à basse température et est considéré comme assez habitable du point de vue de la Terre moderne.
La sépiolite, un minéral d’altération commun sur Terre, s’est formé à des températures modérées et des conditions alcalines et a été retrouvé largement distribué dans toutes les unités que le Rover a explorées.
La présence de sépiolite dans toutes ces unités révèle un épisode répandu d’eau liquide créant des conditions habitables dans le cratère de Jezero et des sédiments de remplissage.
« Ces minéraux nous disent que Jezero Crater a connu un passage des fluides plus durs, chauds et acides à des fluides plus neutres et alcalins au fil du temps – des conditions que nous considérons comme de plus en plus favorables à la vie », a déclaré Moreland.
Parce que les échantillons de Mars ne peuvent pas être préparés ou scannés aussi précisément que les échantillons de Terre, l’équipe a développé un modèle de propagation d’incertitude pour renforcer ses résultats
À l’aide d’une approche statistique, Mist a testé à plusieurs reprises les identifications minérales en tenant compte des erreurs potentielles, similaires à la façon dont les météorologues prévoient des pistes d’ouragan en exécutant de nombreux modèles.
« Notre analyse des erreurs nous permet d’attribuer des niveaux de confiance à chaque correspondance minérale », a déclaré Moreland.
«Mist informe non seulement la science et la prise de décision de Mars 2020, mais il crée également une archive minéralogique de Jezero Crater qui sera inestimable si des échantillons sont retournés sur Terre.»
Les résultats confirment que Jezero Crater – une fois qui abrite un ancien lac – a connu une histoire aqueuse complexe et dynamique.
Chaque nouvelle découverte de minéraux rapproche non seulement les scientifiques de la réponse si Mars a jamais soutenu la vie mais aiguise également la stratégie de persévérance pour les échantillons à collecter et à revenir.
