Pendant des décennies, les chercheurs se sont interrogés sur l’origine de l’une des propriétés les plus étonnantes de Mars : La planète est asymétrique, et l’hémisphère nord de Mars est un plan cinq à dix kilomètres plus bas que l’hémisphère sud.
Une des hypothèses est qu’au début de l’histoire de la terre il y a 4,5 milliards d’années une voiture de course D’une largeur de près de 2 000 kilomètres, il a heurté sa surface en oblique, ne détruisant pas la planète… mais créant un gigantesque bassin d’impact au nord : le Bassin Borealis.
Jusqu’ici cette hypothèse était théorique, maintenant elle l’est étayé par des observationsrécemment publié par notre équipe internationale.
Ces nouveaux éléments renseignent également sur l’évolution géologique de la planète rouge, qui a peut-être abrité par la suite un « cocon » hydrothermal énorme impact – ces sites hydrothermaux seraient propices à l’émergence de la vie. Et en cours de route, nos observations pourraient apporter un nouvel éclairage sur notre connaissance des ressources métalliques de Mars.
Des anneaux de déformation indiquent l’hypothèse d’un impact
Nos études ont commencé un peu par hasard en Centre polonais de recherche spatialeExamen de quelques images à très haute résolution des deux zones les plus profondes du Grand Rift martien, Vallées Marineris – Images qui n’ont pas encore été interprétées. Ces images ont été complétées par un modèle topographique calculé à Grenoble avec une précision métrique.
Sur ces données du télescope en orbite HiRISEde Mission d’orbiteur de reconnaissance de Mars La NASA, l’oeil du tectoniste a découvert sur quelques dizaines de kilomètres carrés un système complexe de déformations par failles qui ne peuvent se développer que dans des couches de la croûte terrestre de plusieurs kilomètres de profondeur, où la température de plusieurs centaines de degrés est suffisamment élevée pour commencer à faire fonte de roche malléable.
C’est la première fois que ce type de déformation, appelé » zone de cisaillement fragile ductile (les morceaux se cassent et bougent comme du miel), est identifié sur Mars. En effet, sur Terre, les mouvements verticaux des plaques tectoniques sont associés à l’érosion, ce qui permet de voir ce type de structure, par exemple Canadadans Australie ou dans Finlandeaux limites des anciennes plaques tectoniques.
Sur Mars il y a pas de tectonique des plaques et seules les conditions exceptionnelles de Valles Marineris sont favorables. Bien que ces ciseaux soient de grandes structures de la croûte martienne, longues de plusieurs centaines voire milliers de kilomètres, d’une largeur de un à plusieurs kilomètres, elles sont pour la plupart « cachées » dans la croûte.
Les mouvements de cisaillement sont parallèles au bord du bassin Borealis. Les ciseaux feraient partie de « l’anneau de failles » créé par le cataclysme. Cette interprétation d’un nombre croissant d’observations permet de résoudre encore divers mystères le passé antique de la croûte martienne.
De longs faisceaux de fractures d’origine inconnue au nord de Valles Marineris pourraient être une « réactivation par cisaillement ». Trois chaînes de montagnes très anciennes près de Valles Marineris sur le plateau d’Ophir, également énigmatiques, s’alignent également parallèlement à la limite du bassin Borealis et s’expliqueraient bien sûr comme des restes d’anneaux, par exemple les anneaux formés par l’impact du bassin. de Étang de l’Est Sur la Lune.
Les pièces du puzzle de Mars s’assemblent
Nous avons également identifié une longue bande de gravier ou « méga-brèche » à proximité de la cisaille, dont certains blocs ont des dimensions de près d’une centaine de mètres. Seul impact très important de météorites assez d’énergie pour un tel éclatement de roche.
On sait que cette brèche est très ancienne car elle est recouverte de lave datée de 3,4 milliards d’années. De plus, les impacts de météorites capables de provoquer un impact de cette taille sont extrêmement rares aujourd’hui, mais ont été plus courant au moment de la formation du système solaire.
Un dernier aspect concerne la observations récentes du sismomètre de la mission InSight (NASA/CNES/DLR). Le 25 août 2021, cet instrument a observé un séisme dont la localisation coïncide avec la zone de cisaillement identifiée. Il est donc possible que la croûte martienne au bord du bassin Borealis se déforme actuellement davantage.
Ainsi, l’existence de l’impact Borealis passe d’hypothétique à probable, et cela a des conséquences sur la recherche de traces de vie martienne.
Un grand laboratoire hydrothermal pour la biologie martienne ?
Pour déterminer la composition des roches déformées, nous avons utilisé les données du spectromètre Mars Reconnaissance Orbiter et un nouvelle méthode d’identification des mélanges de minéraux eu lieu à Orsaï. Les investigations minéralogiques menées avec cette méthode à Wroclaw en Pologne montrent que la roche est une roche ignée sombre, Comme Gabbro, dans lequel circulent des liquides (eau, CO2). Ces fluides à l’état gazeux et liquide, dits « fluides hydrothermaux », se déplacent sous l’influence de la pression et de la température dans les fissures de la roche.
L’eau ne manquait pas pour alimenter les systèmes hydrothermaux de Mars au moment de l’impact, il y a quelque 4,5 milliards d’années : elle est disponible Bien établi que la croûte de Mars devait contenir beaucoup d’eau. Sous l’action de la chaleur dégagée par l’impact, l’apparition d’une circulation hydrothermale était inévitable.
Les modèles existants montrent que cet hydrothermalisme pourrait durer des millions d’années. En effet, la stabilité à long terme des milieux hydrothermaux est aujourd’hui considérée comme la clé de l’émergence de la vie. Les systèmes hydrothermaux développés dans la croûte martienne fracturée par l’impact Borealis favoriseraient la formation et la protection de molécules organiques dans des conditions microclimatiques favorables en permanence, par opposition aux conditions climatiques hostiles et fluctuantes de la surface, où elles seraient soumises à des fluctuations extrêmes de température, Hygrométrie, vent, ensoleillement ou rayonnement solaire et galactique.
Pour l’instant, Aucune trace de vie n’a été trouvée sur Marsmais le Retour des échantillons avec le Mission de retour d’échantillons sur Mars d’ici 2031 pourrait bien réserver quelques surprises. Une autre bonne idée pourrait être de rechercher dans les Valles Marineris des preuves d’une activité biologique ancienne sur Mars.
or et argent
Sur Terre, 30% de l’or des gisements exploités provient de sites géologiques hydrothermaux du type identifié ici à Valles Marineris. S’y rattachent des métaux de base et métaux rares : cuivre, étain, bismuth, molybdène, tungstène, argent, or, platine et autres.
Selon les connaissances actuelles, de tels gisements ne devraient pas être trouvés ailleurs à la surface de Mars. Si, pour des raisons évidentes de coût et d’environnement, les ramener sur Terre semble déraisonnable, imaginez les utiliser sur place dans un avenir très lointain.
Ces interprétations ont une grande cohérence intérieure et ouvrent des perspectives inattendues. Mais cette cohérence interne garantit-elle l’exactitude ? Les « poubelles » de l’histoire des sciences regorgent de preuves irréfutables, de découvertes stupéfiantes et de révélations surprenantes. Nous tirons des conclusions de ce que nous savons et de ce que nous voyons, et non de l’immensité de ce que nous ne savons pas : que révélerait la croûte martienne si elle était érodée aussi sévèrement qu’à Valles Marineris ?
Cette analyse a été rédigée par Frédéric Schmidt, professeur de géologie des surfaces planétaires à l’Université Paris-Saclay, et Daniel Mège, professeur de sciences de la Terre et de l’Univers au Centre de recherche spatiale de l’Académie polonaise des sciences (Varsovie).
L’article original a été publié sur le site de La conversation.
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