Archives des brèves martiennes

Année 2006

Mars 2020 : Springtime
[15 décembre - 14:30] : En surfant sur NasaWatch, je suis tombé sur cette petite vidéo, intitulée Mars 2020 : Springtime. Si vous vous intéressez au destin des sondes envoyées sur Mars, je vous la recommande chaudement. C'est bourré d'humour, plein d'imagination, et réalisé avec un certain soucis du détail. Les connaisseurs pourront effectivement identifier sans trop de difficultés plusieurs modèles de sondes américaines ou russes. Ma préférée reste la sonde qui se crashe à la surface de Mars, et qui une fois au sol, ouvre son parachute ! Seul regret, c'est court, beaucoup trop court :)

 

Les larmes de Mars
[12 décembre - 17:40] : Même si elle a disparu des écrans de contrôle de la NASA début novembre après 9 années de bons et loyaux services, la sonde Mars Global Surveyor continue de faire parler d'elle. Une équipe de scientifiques vient effectivement de publier dans la revue Science des images étonnantes prises par cet orbiteur, et montrant des traces d'écoulements sur les parois de deux cratères d'impact situés dans l'hémisphère sud de Mars.

En 2000, Mars Global Surveyor avait mis en évidence des centaines de ravines sur les parois de nombreux cratères d'impact et autres reliefs, une découverte qui a depuis fait couler énormément d'encre. De nombreux mécanismes ont été évoqués au fil des ans pour expliquer l'origine de ces signes d'écoulements, le plus fascinant étant sans aucun doute des décharges brutales d'eau liquide provenant du sous-sol.

L'existence sur la planète rouge de torrents dévalant les versants d'une vallée ou les parois rocheuses d'un cratère d'impact est un paradoxe en soi. Effectivement, étant donné les températures et la pression atmosphérique régnant sur Mars, la présence d'eau liquide à la surface de cette planète est une impossibilité physique, cette dernière ne pouvant exister que sous forme solide (glace) ou gazeuse (vapeur d'eau). Reste que l'idée audacieuse selon laquelle les ravines qui zèbrent les parois de nombreux cratères d'impact ou les flancs de vallées martiennes sont dues à l'écoulement d'eau liquide a fait son chemin dans la communauté scientifique. Une façon d'expliquer la présence, même éphémère, d'eau liquide en surface est de considérer que cette dernière est très riche en sels, ce qui abaisserait fortement son point de congélation.

Pourtant, les planétologues ne disposent d'aucune preuve formelle permettant de relier les rigoles observées par Mars Global Surveyor à des écoulements d'eau liquide. Pour résoudre le mystère des ravines martiennes, le moyen le plus efficace à leur disposition consiste à ordonner aux sondes martiennes de survoler à intervalle régulier les régions les plus prometteuses, avec l'espoir d'observer un changement récent, voire de prendre sur le fait un torrent en plein activité !

En 2002, la comparaison de deux images avait déjà permis de découvrir l'apparition d'une ravine à la surface de Mars. Cependant, cette dernière s'était formée sur la pente d'une dune de sable, et l'hypothèse la plus raisonnable a été de considérer que la rigole avait été creusée par une avalanche sableuse, et non par des flots d'eau bondissants.

Contrairement à l'exemple précédent attestant de la formation de nouvelles ravines, les images publiées dans la revue Science documentent cette fois-ci un changement d'aspect de ravines préexistantes. En d'autres termes, les clichés témoignent du "réveil" de deux anciennes ravines. La première est située sur les parois d'un cratère dans la région de Centauri Montes, et le changement d'aspect est apparu lors de la comparaison de deux images, prises respectivement en août 1999 et en février 2004. La seconde ravine sillonne la pente d'un cratère dans le secteur de Terra Sirenum. Là aussi, si l'on se réfère aux images, quelque chose a manifestement eu lieu entre décembre 2001 et avril 2005.

Lorsque l'on joue au jeu des sept différences avec les images acquises par Mars Global Surveyor, la première chose qui frappe le regard est un changement manifeste de couleur (d'albédo, diraient les spécialistes). Dans les deux cas, un dépôt clair est apparu sur le flanc des cratères. Les formations présentent également le même aspect : elles naissent toutes les deux à un point précis de la paroi, et dévalent la pente du cratère (dont l'inclinaison est de 20 à 30°) sur plusieurs centaines de mètres en suivant le lit d'une ancienne ravine, avant d'aller mourir au fond du cratère, en formant des lobes qui ressemblent aux doigts d'une main (terminaison digitée).

Pour les planétologues, au vu de leur morphologie, ces ravines semblent s'être formées par l'écoulement d'un fluide présentant des propriétés physiques similaires à celle de l'eau, et chargé d'une petite quantité de sédiments. Il faut donc envisager l'existence, dans le sous sol de Mars, d'un aquifère : parfois, sous la pression, un filet d'eau liquide monte vers la surface et jailli du flanc d'un cratère d'impact. A peine en contact avec l'atmosphère martienne, l'eau commence à geler et à se vaporiser, mais le débit est tel qu'elle reste liquide assez longtemps pour dévaler la pente du cratère en charriant avec elle des débris rocheux et de la poussière. Fort de son pouvoir érosif, l'eau fini par creuser une rigole, qui demeurera bien vite la seule trace visible de son passage.

Difficile de savoir avec certitude à quoi correspond la couleur blanche des dépôts, mais une hypothèse raisonnable est de considérer qu'il s'agit d'une couche très superficielle de givre. Rapidement et inéluctablement, le givre s'évapore dans l'atmosphère martienne, mais il se reforme également continuellement à partir de la glace sous-jacente, formée par congélation de l'eau ayant creusé la ravine, et protégée par les sédiments auxquels elle est mélangée. Un observateur, situé à la surface de Mars, serait peut-être intrigué par la fumée blanche s'échappant des pentes d'un cratère d'impact. Après s'être approché, il découvrirait qu'un nuage très ténu de vapeur d'eau se forme à un endroit très précis de la pente, en marquant l'emplacement d'une rigole. Parvenu à proximité, il découvrirait une fine pellicule de givre en train de se sublimer dans la froideur de l'air martien. En creusant avec son gant, il finirait par mettre à jour une langue de glace, enterrée sous une croûte de givre et de sédiments.

Si l'hypothèse de l'eau liquide est alléchante, il en existe cependant d'autres, tout aussi probables. Ainsi, il est également possible que le dépôt blanc visible sur les clichés de Mars Global Surveyor soit formé de sels. Effectivement, comme nous l'avons indiqué plus haut, une eau riche en sels (saumure) possède une température de congélation particulièrement basse, ce qui lui permettrait de rester liquide malgré le froid et les faibles pressions régnant à la surface de Mars. Une fois totalement évaporé, le torrent laisse derrière lui une croûte salée, qui brille au soleil et qui par conséquent se détache particulièrement bien des parois du cratère.

Malgré leur aspect intriguant, les formations découvertes par Mars Global Surveyor ne sont en aucun cas une preuve formelle de l'écoulement récent d'eau liquide à la surface de Mars. Certaines planétologues expliquent effectivement l'apparition des ravines par des mécanismes ou l'eau liquide ne joue aucun rôle : avalanche de sédiments (débris de roches, sable, poussière) ou décharge de dioxyde de carbone. Certes, si l'on observe les endroits de la surface martienne qui ont été récemment perturbés, depuis les fines arabesques dessinées par les tourbillons de poussière (dust devils) jusqu'aux ornières creusées par les deux robots Spirit et Opportunity, en passant par les cratères d'impact récents, force est de constater que les traces laissées par la nature ou l'homme sont sombres. Si les ravines étaient le résultat d'une avalanche de sédiments, elles devraient logiquement laisser des traînées sombres sur les parois des cratères. Cependant, rien n'empêche d'imaginer qu'un sédiment très clair et parfaitement sec a été mobilisé sur les parois des deux cratères d'impact, en laissant donc des marques non pas sombres mais claires.

Le principal problème posé par les images de Mars Global Surveyor dont il est question ici vient du fait que leur interprétation est uniquement basée sur des arguments morphologiques. Effectivement, en planétologie, la plupart des images sont analysées par comparaison avec des images terrestres, montrant des structures similaires dont l'origine est connue. Or cette approche peut se révéler très hasardeuse, comme l'a prouvé récemment la mésaventure du rover Spirit. Ce dernier a effectivement été envoyé dans un vaste cratère d'impact où débouche ce qui semble être l'ancien lit d'un fleuve. Sur la base de cette interprétation, de nombreux scientifiques ont estimé que ce cratère, dénommé Gusev, avait été dans un lointain passé un immense lac. Malheureusement, en dépit d'impressionnants efforts et de nombreux kilomètres parcourus, Spirit n'a jamais trouvé le moindre sédiment lacustre dans le cratère Gusev, mais uniquement des roches volcaniques plus ou moins altérées, identiques à celles que l'on trouve un peu partout sur Mars.

Si son frère jumeau, Opportunity, a eu beaucoup plus de chance, scientifiquement parlant, c'est en partie parce que son site d'atterrissage n'a pas été sélectionné sur des critères morphologiques, mais sur des considérations minéralogiques. Effectivement, Opportunity a été envoyé dans une région ou la sonde Mars Global Surveyor avait détecté de l'hématite. Sur Terre, ce minéral se dépose souvent en présence d'eau, et même si ce qui est valable sur Terre ne l'est pas forcément sur Mars, Opportunity a touché le jackpot immédiatement après son atterrissage.

Vous l'avez compris, en l'absence de données spectrométriques permettant d'établir la présence de glace ou de sels minéraux au niveau des ravines, il est particulièrement difficile de statuer sur l'origine des dépôts brillants observés par Mars Global Surveyor.

Malheureusement pour les personnes avides de réponse, les deux spectromètres infrarouges actuellement embarqués sur les sondes Mars Express (Omega) et Mars Reconnaissance Orbiter (CRISM) n'ont pas la résolution spatiale suffisante pour imager précisément les ravines de Mars Global Surveyor. La résolution des images acquises par cet orbiteur est de 1,5 mètres par pixel, à comparer à la résolution spatiale de CRISM (30 mètres par pixel), elle-même dix fois supérieure à celle d'Omega (300 mètres par pixel dans le meilleur des cas). Cela signifie que malgré sa puissance, le spectromètre de CRISM ne pourra pas déterminer la minéralogie d'une ravine donnée. Tout au plus pourra-t-il imager une portion de la paroi du cratère d'impact comportant la ravine récente et comparer la minéralogie de ce secteur avec une autre région du même cratère d'impact très éloignée de la ravine en question. Si l'instrument possède une sensibilité suffisante, il sera peut-être alors possible d'observer une légère différence dans la teneur en glace ou en sels entre les deux secteurs, différence qui pourra être mise sur le compte de la ravine récente.

Une autre observation très importante, permettant de confirmer l'origine des ravines, serait de localiser, grâce aux deux radars embarqués sur les sondes Mars Express (MARSIS) et Mars Reconnaissance Orbiter (SHARAD), la présence d'un réservoir de glace ou mieux d'eau liquide sous les cratères d'impact. Cependant, le radar de sondage de Mars Express n'a pour l'instant détecté de la glace souterraine de façon certaine que dans les régions situées à proximité de la calotte polaire, et aucune information n'a encore été publiée pour SHARAD.

En l'absence de données provenant des spectromètres et des radars, la prudence est de rigueur. Malgré le côté troublant et stimulant des images renvoyées par Mars Global Surveyor, rien ne permet donc d'affirmer qu'après plus de 4 milliards d'années, la planète rouge verse encore parfois des larmes ...

 

Météorites

Le retour de Nakhla
[2 mars - 18:00] :
En 1996, le monde scientifique était secoué par une révélation extraordinaire : la NASA avait détecté de traces de vie fossiles dans une météorite martienne échouée sur Terre, ALH84001 ! Hélas, ce premier contact avec une forme de vie extraterrestre moribonde a vite tourné à la déception : l'un après l'autre, les différents arguments avancés par l'équipe scientifique en charge de la découverte sont tombés, victime des contre analyses. Trois années plus tard, la même équipe, toujours convaincue de la véracité de ses travaux, affirmait pourtant avoir rencontré de nouvelles traces de vie, cette fois ci dans la météorite Nakhla.

Principale originalité de l'affaire ? L'âge de la météorite en question. Alors que ALH84001 est vraisemblablement âgée de quatre milliards d'années, Nakhla est beaucoup plus jeune, à peine 1,3 milliards d'années. Mieux encore : les minéraux argileux dans lesquels les soi disant traces fossiles ont été dénichées auraient seulement 700 millions d'années. Ainsi, non seulement la vie semblait être apparue sur Mars peu de temps après sa formation, mais elle semblait aussi avoir perdurée pendant une très longue période. Echaudés par l'affaire ALH84001, de nombreux scientifiques décidèrent d'ignorer Nahkla et ses hypothétiques microfossiles, tant les indices étaient maigres.

L'histoire est cependant un éternel recommencement, et en début de mois, Nahkla a de nouveau fait parler d'elle. En découpant dans la météorite des tranches suffisamment fines pour être observées au microscope, les scientifiques ont découverts d'étranges fissures remplies d'un matériau noir, semblable à un goudron, et que les spécialistes désignent sous le terme de kérogène. Pour les chercheurs à l'origine de cette découverte, il ne fait aucun doute que cette matière organique est d'origine martienne, et qu'elle ne provient pas d'une contamination terrestre. Si l'hypothèse d'une contamination peut effectivement être exclue, l'origine de ces kérogènes demeure inconnue, et contrairement à ce qu'indiquent les chercheurs, nous n'avons aucune certitude que ce matériau soit d'origine biologique.

Quand un être vivant se fossilise, il peut effectivement laisser derrière lui un résidu organique. Après transformation, sous la température et la pression, ce dernier prend l'aspect d'un goudron noir et collant, comme celui qui remplit les anfractuosités de Nahkla. Cependant, ces composés carbonés ne sont pas exclusivement formés par des êtres vivants. On en trouve par exemple en abondance dans certaines météorites riches en carbone provenant de la ceinture d'astéroïde, et personne n'affirme que cette dernière est peuplée par des milliards de bactéries ! On connaît également sur Terre des milieux ou les kérogènes peuvent se former, sans aucune intervention d'êtres vivants.

Certes, au microscope, les petites veinules noirâtres qui zèbrent Nahkla ressemblent effectivement aux traces que laissent derrière elles certaines bactéries mangeuses de roches, capables de creuser des tunnels microscopiques dans des laves volcaniques qui tapissent le fond des océans. Mais l'argument est bien trop mince, et les recherches bien trop préliminaires, pour affirmer avec une once de certitude que Nahkla contient peut-être des traces organiques suggérant une vie martienne.

 

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