Ce que les météorites révèlent sur Mars

Contrairement à la Lune, il n’existe aucun échantillon de sol de Mars que les missions spatiales ont collecté et amené sur Terre. Cela rend plus difficile l’exploration géologique de Mars. Outre les rovers martiens qui analysent les roches sur place, il existe une autre possibilité : les météorites martiennes. Un groupe de recherche a maintenant examiné plusieurs de ces météorites. Dans la revue Science Advances, ils rendent compte de la structure interne de Mars et des différences avec la Terre.

Il y a environ 11 millions d’années, une grosse météorite a frappé Mars. Des fragments de la planète rouge ont été projetés dans l’espace et, au fil du temps, ont atterri sur Terre sous forme de météorites. Les premiers d’entre eux ont été découverts par des chercheurs à Chassigny en France en 1815 et à Nakhla en Egypte en 1905. Deux types de roches pour les météorites martiennes portent le nom de ces deux emplacements : les chassignites et les nakhlites. Les chassignites sont presque entièrement constituées d’olivine ; Les nakhlites contiennent du basalte, semblable à la lave provenant des éruptions volcaniques d’Islande ou d’Hawaï.

Nous savons que cette roche vient de Mars pour trois raisons : Premièrement, les météorites sont jeunes et proviennent donc d’une planète sur laquelle une nouvelle roche s’est formée récemment, ce qui signifie qu’elle n’a été volcaniquement active que récemment. Deuxièmement, leur composition diffère de celle des roches terrestres. Troisièmement, une partie de l’atmosphère martienne est emprisonnée dans la roche – sa composition concorde avec les mesures de l’atmosphère martienne effectuées par les sondes Viking dans les années 1970.

James Day de la Scripps Institution of Oceanography de l’Université de Californie à San Diego et son équipe ont examiné les nakhlites et les chassignites en utilisant diverses méthodes d’analyse chimique pour déterminer leurs composants. Ils ont découvert que les Nakhlites et les Chassignites proviennent du même système volcanique. D’un mélange autrefois uniforme de magma, différents types de roches peuvent naître par cristallisation dite fractionnée : différents minéraux présents dans le magma liquide cristallisent à des moments différents et se déposent les uns après les autres. Cela a créé une croûte martienne composée de différentes couches. L’analyse chimique a également montré que certains des Nakhlites contenaient des parties de la croûte martienne proche de la surface qui ont interagi avec l’atmosphère martienne.

Similitudes et différences avec la Terre

Ce qui est particulièrement remarquable pour Day, c’est que l’activité volcanique sur Mars est très similaire à celle de la Terre à certains égards, mais diffère considérablement à d’autres égards. C’est ainsi que les Nakhlites et les Chassignites se sont formés dans des conditions similaires à celles qui prévalent dans les zones volcaniques de la Terre : les volcans nouvellement formés appuient sur le manteau de la planète et génèrent ainsi des forces tectoniques à partir desquelles naît ensuite un volcanisme ultérieur. Cependant, les réservoirs de magma sur Mars sont très anciens par rapport à ceux de la Terre. Sur notre planète natale, les réservoirs individuels se mélangent constamment en raison de la tectonique des plaques – mais cela aurait pu être différent dans le passé et la Terre était autrefois semblable à Mars à cet égard.

Les études en laboratoire des roches martiennes sont très précieuses pour la recherche : dans les laboratoires sur Terre, les échantillons de sol de Mars peuvent être analysés bien mieux et plus précisément qu’avec des rovers martiens sur place. C’est pour cette raison que la NASA et l’ESA, entre autres, envisagent le programme « Mars Sample Return », dans le cadre duquel elles souhaitent apporter des échantillons de sol de Mars sur Terre. Les investigations ultérieures pourront probablement fournir beaucoup plus d’informations sur la géologie de Mars.