La planète Mars n'en finit pas de révéler des composés inattendus au sein de ses formations rocheuses.
Pendant des années, des signaux spectraux inhabituels captés depuis l'espace ont interpellé la communauté scientifique. Récemment, un travail publié dans
Nature Communications propose une explication séduisante: ces signatures pourraient correspondre à un sulfate de fer hydroxydé jamais observé auparavant, nécessitant une forte chaleur pour se former. Cette phase minérale nouvelle a été identifiée près du vaste canyon de Valles Marineris, une zone riche en dépôts anciens.
Carte de la région de Valles Marineris par l'altimètre laser MOLA, avec les altitudes élevées en rouge et les basses en jaune, vert et bleu.
Crédit: Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA)
Les zones examinées, Aram Chaos et le plateau de Juventae Chasma, montrent des couches de sulfate bien distinctes. Ces strates se sont formées lorsque de l'eau chargée en sulfates a lentement disparu, laissant derrière elle des minéraux. Par la suite, la chaleur issue d'activités volcaniques ou géothermiques a modifié ces dépôts. Cet enchaînement a permis la création de la phase de sulfate de fer hydroxydé.
Pour comprendre ce processus, des expériences en laboratoire ont simulé le chauffage de sulfates hydratés. Lorsque la température dépasse 50 degrés Celsius, les sulfates polyhydratés deviennent monohydratés. Au-delà de 100 degrés, ils se transforment en sulfate de fer hydroxydé. Ces résultats correspondent aux observations faites sur Mars, où cette substance n'apparaît que dans des endroits limités.
La réaction chimique à l'origine de ce minéral nécessite de l'oxygène, un gaz présent en petite quantité dans l'atmosphère martienne. Lors de la transformation, de l'eau est libérée. Cela indique que Mars a connu des conditions où la chaleur et l'oxygène ont pu interagir avec les minéraux en surface, bien après la période où l'eau y était abondante.
Cette analyse propose que certaines parties de Mars sont restées actives thermiquement plus récemment qu'on ne le pensait. Le sulfate de fer hydroxydé pourrait donc servir de marqueur pour retracer l'histoire géologique de la planète. Il offre aussi des pistes pour mieux cerner les environnements passés qui auraient pu être propices à la vie.
Un sulfate inhabituel détecté depuis l'orbite pourrait représenter un minéral martien inconnu. Aram Chaos.
Crédit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona La détection des minéraux depuis l'orbite martienne
Pour analyser la surface de Mars sans y poser de rover, les scientifiques utilisent des instruments embarqués sur des orbiteurs. L'un des plus importants est le spectromètre CRISM, qui mesure la lumière réfléchie par le sol dans différentes longueurs d'onde, notamment dans l'infrarouge.
Chaque minéral absorbe et réfléchit la lumière de manière unique, créant une signature spectrale caractéristique. En comparant ces signatures avec des bases de données établies en laboratoire, les chercheurs peuvent identifier les minéraux présents à distance. Cette méthode non invasive permet de cartographier de vastes zones rapidement.
Les données spectrales révèlent non seulement la composition minérale, mais aussi la structure des couches géologiques. Par exemple, elles peuvent montrer comment les sulfates sont stratifiés, indiquant des séquences de dépôt et de transformation dues à des événements comme l'évaporation ou le chauffage.
Ces techniques orbitales sont complémentaires des missions au sol. Elles fournissent une vue d'ensemble précieuse pour cibler les sites les plus intéressants pour de futures explorations, en cherchant des indices sur l'histoire de l'eau et l'activité géologique de Mars.