Le rover Curiosity sur Mars a détecté des preuves chimiques intrigantes, sous la forme de quantités anormales d’oxyde de manganèse, qui indiquent que Mars avait non seulement un environnement habitable il y a des milliards d’années, mais aussi un environnement possiblement habité par des microbes.
Curiosity de la NASA explore le cratère Gale géant de 154 kilomètres de diamètre, où le rover a atterri en 2012. Les découvertes de Curiosity ont déjà établi que le cratère a été au moins partiellement inondé il y a longtemps, bien que les preuves aient été contestées. . Cependant, les dernières découvertes du rover renforcent non seulement l’argument en faveur d’un lac ancien, mais suggèrent également que les conditions à l’intérieur du lac étaient propices à la vie.
La preuve est associée au composé oxyde de manganèse. Curiosity a découvert pour la première fois de petites quantités d’oxyde de manganèse dans le cratère Gale en 2016, mais il a maintenant découvert des abondances bien plus importantes d’oxyde de manganèse dans les substrats sédimentaires d’une unité géologique de mudstone appelée la formation Murray. La Formation Murray se trouve sur le flanc du mont Sharp, au milieu du cratère.
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L’oxyde de manganèse a été identifié par l’instrument ChemCam de Curiosity, qui tire un laser sur les roches que les scientifiques souhaitent étudier. Le laser chauffe une petite partie de la surface d’une roche, la vaporisant ainsi, ce qui donne lieu à un petit nuage de plasma que la caméra et le spectromètre embarqués de ChemCam peuvent étudier à distance pour déterminer la composition du matériau enlevé. ChemCam a découvert du mudstone enrichi en oxyde de manganèse jusqu’à 45 %.
Sur Terre, l’oxyde de manganèse se trouve couramment dans les lits des lacs ou des deltas de rivières où les conditions sont fortement oxydantes. De plus, les microbes qui existent dans ces environnements sont capables de contribuer à catalyser le processus d’oxydation.
Habituellement, ce processus nécessite un flux constant d’oxygène, ce qui est rare sur Mars. Les petites quantités d’oxyde de manganèse précédemment découvertes sur Mars en 2016 peuvent s’expliquer par l’absence de quantités significatives d’oxygène, mais les grandes abondances découvertes dans la Formation de Murray sont une tout autre affaire. Pour atteindre de telles abondances, le processus d’oxydation nécessiterait une quantité importante d’oxygène.
“Il est difficile pour l’oxyde de manganèse de se former à la surface de Mars, nous ne nous attendions donc pas à le trouver en concentrations aussi élevées dans un gisement littoral”, a déclaré le chercheur principal Patrick Gasda du Laboratoire national de Los Alamos dans une étude. déclaration. “Sur Mars, nous n’avons aucune preuve de vie, et le mécanisme permettant de produire de l’oxygène dans l’ancienne atmosphère de Mars n’est pas clair, donc comment l’oxyde de manganèse s’est formé et concentré ici est vraiment déroutant.”
Un indice réside dans la nature des sédiments de mudstone dans lesquels l’oxyde de manganèse a été trouvé. Les roches enrichies en oxyde de manganèse ont été trouvées à un endroit entre deux unités géologiques de la Formation de Murray. Une unité est surnommée Sutton Island et semble représenter des sédiments déposés au bord d’un lac ; l’autre, surnommé Blunts Point, aurait été plus profond dans le lac.
Le mudstone enrichi en oxyde de manganèse est plus grossier, avec des grains plus gros que le substrat rocheux ailleurs dans le cratère où seules de petites abondances du composé ont été découvertes. Cela conforte la théorie selon laquelle la région de Sutton Island/Blunts Point est soit le site d’un ancien delta de rivière qui se déversait autrefois dans le lac, soit une rive du lac, qui représentent tous deux des endroits où des sédiments à plus gros grains auraient été préférentiellement déposés. vers le bas. Les grains plus gros auraient contribué à former un substrat rocheux plus poreux que le mudstone à grains fins observé ailleurs dans le cratère Gale – un mudstone provenant probablement de beaucoup plus profond dans le lac. Cette porosité aurait permis aux eaux souterraines de passer plus librement. Selon les scientifiques, le manganèse aurait pu s’infiltrer hors de cette eau souterraine en traversant le mudstone à gros grains, se concentrant ainsi dans les roches. La provenance de l’oxygène pour l’oxyder reste cependant une énigme.
“Ces résultats mettent en évidence des processus plus importants se produisant dans l’atmosphère martienne ou dans les eaux de surface et montrent que des travaux supplémentaires doivent être effectués pour comprendre l’oxydation sur Mars”, a déclaré Gasda.
La présence d’oxyde de manganèse renforce également la possibilité qu’une vie microbienne ait pu exister dans le lac. Non seulement les microbes peuvent catalyser l’oxydation du manganèse, mais ils sont également potentiellement capables d’utiliser les nombreux états d’oxydation du manganèse comme source d’énergie chimique pour leur métabolisme, comme le font les microbes sur Terre. Autrement dit, d’une certaine manière, l’abondance de l’oxyde de manganèse est peut-être une conséquence indirecte biosignature.
“L’environnement du lac Gale, tel que révélé par ces roches anciennes, nous ouvre une fenêtre sur un environnement habitable qui ressemble étonnamment aux endroits sur Terre aujourd’hui”, a déclaré Nina Lanza de Los Alamos, chercheuse principale de ChemCam. “Les minéraux de manganèse sont courants dans les eaux oxiques peu profondes trouvées sur les rives des lacs sur Terre, et il est remarquable de trouver de telles caractéristiques reconnaissables sur l’ancienne Mars.”
Les résultats ont été publiés le 1er mai dans le Journal de recherche géophysique : Planètes.
2024-05-03 21:00:01
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