Les minéraux terrestres nous en apprennent plus sur leurs homologues martiens
La Terre regorge de ressources merveilleuses et précieuses en tous genres, mais les surfaces des autres planètes et des petits corps du système solaire possèdent cet attrait particulier qui attise la curiosité des scientifiques à travers le monde. En quoi ces autres mondes diffèrent-ils du nôtre? Quels sont les processus physiques fondamentaux qui régissent leur évolution? Peuvent-ils contribuer à une meilleure compréhension des phénomènes qui se produisent sur notre propre planète? Ce sont là quelques-unes des nombreuses questions que les chercheurs sont impatients de voir résolues. Dans ce domaine de recherche déjà très actif, PTAL (Planetary Terrestrial Analogues Library) se distingue par une contribution aussi essentielle qu’unique. Depuis 2016, le consortium du projet constitue une base de données multispectrale contenant des données relatives aux nombreux minéraux déjà décelés sur Mars et sur d’autres corps planétaires. «Nous recueillons des échantillons d’analogues terrestres et les caractérisons avec deux types d’instruments: des instruments de laboratoire de précision – qui sont les efficaces pour en déduire la minéralogie et la pétrologie, mais qui ne peuvent être envoyés dans l’espace – et des instruments qui seront installés sur les futurs rovers martiens», explique Stephanie Werner, professeure de géosciences à l’université d’Oslo et coordinatrice de PTAL. Le projet, qui est spécifiquement axé sur Mars, ne s’arrête pas à l’étude des minéraux à un moment particulier. Il considère leur évolution en étudiant les processus d’altération qui se produisent sur la planète rouge. «Ces processus se produisent dans des conditions chimiques et physiques différentes de celles de la Terre, en raison de facteurs tels qu’une atmosphère dominée par le CO2, le manque d’oxygène et la différence de température. Nous avons donc reproduit le processus d’altération minérale dans des conditions martiennes, au sein de cuves de réaction, et nous avons constaté que les interprétations précédentes de la transformation de la roche d’origine en produits d’altération sont impossibles sur Mars. Nous savons maintenant que d’autres interprétations sont nécessaires», explique Stephanie Werner.
De nouvelles informations sur la composition du sol martien
Les efforts du projet pourraient s’avérer cruciaux pour les futures missions de rovers sur Mars. Prenons l’exemple de la mission ExoMars 2022 de l’Agence spatiale européenne et de son rover Rosalind Franklin, le premier capable d’étudier à la fois la surface et le sous-sol de Mars. La composition exacte des roches primaires (sédiments volcanoclastiques riches en silicium ou coulées basaltiques mafiques) et de l’argile (smectites ou vermiculite du groupe mica) présentes sur le site d’atterrissage de la mission reste à déterminer. Cette composition pourrait avoir des implications majeures sur la nature des environnements aqueux du passé. C’est là que les recherches de PTAL peuvent s’avérer particulièrement utiles, comme le fait remarquer Stephanie Werner. «En combinant les mesures des occurrences naturelles et en laboratoire, PTAL fournit des données cruciales permettant d’évaluer le potentiel de préservation des biosignatures, d’interpréter l’histoire de l’évolution géochimique en fonction de la composition du matériau d’origine et, surtout, de définir les mesures qui seront nécessaires pour démêler les différentes possibilités de composition.» Cette combinaison d’études d’analogues planétaires naturels et d’expériences en laboratoire constitue la plus grande force de la base de données du projet. La croûte la plus ancienne de Mars, par exemple, est constituée de différentes couches, notamment des carbonates que l’on ne trouve pas sur Terre. Alors que l’on pensait jusqu’à présent que ces derniers résultaient de l’altération de différentes couches de roches mères, l’équipe du projet a démontré qu’ils étaient en réalité le résultat naturel de l’interaction d’un seul type de roche avec les solutions acides contenues dans l’atmosphère. Globalement, la bibliothèque PTAL constitue une excellente rampe de lancement pour les recherches futures. En acquérant davantage d’informations sur les conditions environnementales de Mars, les scientifiques pourront s’informer sur la météo, le climat, l’évolution géologique et leurs conséquences sur l’évolution de la vie sur une autre planète, mais les découvertes du projet s’avèreront également pertinentes pour l’étude de l’évolution de la Terre elle-même.
Mots‑clés
PTAL, Mars, base de données spectrales, bibliothèque, analogues terrestres, ExoMars