Traces d'eau à la surface de Mars

L'eau et la vie (I)

Les missions spatiales vers la planète Rouge ont démontré que par le passé la surface de Mars avait été localement érodée par un liquide. En effet, un peu partout sur Mars on découvre des méandres asséchés, des ravines, des deltas et des vallées de débâcle. On ignore encore si c'est bien de l'eau qui a formé ces structures mais de plus en plus d'indices tendent à confirmer cette hypothèse, notamment la découverte de couches sédimentaires dans les dépressions, de résidus salins et de gouttes calcifiées de percolation.

La plupart des géologues et exobiologistes pensent qu'il y a environ un milliard d'années Mars était en partie recouverte d'eau : on y trouvait des oueds, des fleuves, des lacs et peut-être des océans.

Aujourd'hui la surface de Mars est asséchée mais l'eau semble encore exister dans le sous-sol, à plusieurs kilomètres de profondeur, non pas sous forme de nappes phréatiques mais plutôt sous forme de glace et emprisonnée des roches à l'image d'une éponge gorgée d'eau comme cela ne produit également sur Terre.

Grâce aux missions Mars Exploration Rovers (MER), depuis 2004 les rovers Spirit et Opportunity et plus récemment Curiosity et leurs successeurs ont permis de compléter le grand puzzle martien. L'eau n'est qu'une pièce de ce puzzle car le projet d'envergure que visent les scientifiques est de démontrer que la vie s'est développée à la surface de Mars.

Pour parvenir à cette conclusion, depuis l'exploration de Mars par la sonde Viking 1 en 1976, les chercheurs sont sur les traces de tout marqueur minéral ou biologique leur apportant des indices allant dans ce sens.

Habitabilité et énergie

Plusieurs chercheurs dont Rocco Mancinelli de l'Institut SETI considèrent que les éléments biogéniques fondamentaux mais également secondaires existent à la surface de Mars.

Le premier facteur qui nous permettrait de déterminer si la vie est apparue sur Mars est de savoir si de l'eau liquide a coulé sur sa surface suffisamment longtemps. L'histoire de l'eau se trouve aujourd'hui dans l'étude minéralogique des roches martiennes.

Aujourd'hui la plupart des scientifiques ont le sentiment qu'il leur manque quelques pièces seulement pour compléter leur puzzle. Ainsi la découverte de grande quantité de soufre (jusqu'à 40% de sels de soufre) près du site d'atterrissage d'Opportunity à Meridiani Planum suggère à Steve Squyres, principal investigateur de la mission MER, que de l'eau fut impliquée dans le processus.

Après avoir découvert des traces de stratification similaires à un phénomène de sédimentation près du site d'Opportunity, tout porte à croire que certains endroits de la surface martienne présentent des traces minéralogiques compatibles avec des zones inondées ou périodiquement submergées par les flots. 

Pas d'eau dans les gullies

Mais attention aux faux-semblants. Les gullies par exemple dont on voit une photo ci-dessous à gauche, malgré leur aspect suggérant des coulées d'eau ou de liquide, ne sont rien de tel. Dans une étude publiée dans la revue "Nature Geoscience" en 2015, Cédric Pilorget et François Forget, tous deux chercheurs au CNRS, ont montré qu'il s'agit de traces de givre ou de glace de gaz carbonique qui se forment sur la surface de Mars pendant l'hiver. Lorsque la température descend en-dessous de -120°C, le CO₂ présent dans l'atmosphère gèle. Lors du processus de congélation, le gaz carbonique se transforme directement en glace carbonique par sublimation inverse (ou condensation solide). Lorsque les températures printanières deviennent plus chaudes, combinées à la mince atmosphère martienne, la glace carbonique s'évapore en gaz, sautant à nouveau la phase liquide par sublimation.

Comme les lignes de pente récurrentes (RSL) et autres traces sombres (cf. page 3), il n'y a donc aucune trace d'eau dans ces ravines. Cette observation fut confirmée par Looneke Roelofs de l'Université d'Utrech et ses collègues dans un article publié dans la revue "Nature Communications" en 2024 dans lequel les chercheurs ont réalisé des expériences en laboratoire pour simuler ce processus dans des conditions martiennes.

Selon Roelofs, "Nous savons avec certitude qu’il y avait autrefois de l'eau à la surface de Mars. Cette étude ne prouve pas le contraire. Mais l'émergence de la vie nécessite probablement une longue période pendant laquelle de l'eau liquide était présente. Auparavant, nous pensions que ces structures paysagères étaient formées par des coulées de débris entraînées par l'eau, en raison de leur similitude avec les systèmes de coulées de débris sur Terre. Mes recherches montrent désormais qu'en plus des coulées de débris alimentées par l'eau, la sublimation du CO₂ gelé peut également servir de moteur à la formation de ces paysages de gullies martiens. Cela repousse la présence d’eau sur Mars plus loin dans le passé, ce qui réduit les chances de vie sur Mars. Et cela nous rend encore plus uniques que nous le pensions."

Traces d'écoulements sur Mars A gauche, des gullies, non pas d'eau mais vraisemblablement de give de gaz carbonique sur les remparts du cratère Newton. Au centre, reconstruction tridimensionnelle de Reull Vallis (cf. cet article scientifique de 1997 du LPI) photographiée en 2013 par la sonde spatiale Mars Express de l'ESA. Seul un fluide liquide peut générer ce type de relief et probablement suite à un déluge. Le canal mesure 7 km de large, 300 m de profondeur et s'étend sur près de 1500 km. Sa formation remonterait à la période de l’Hespérien (la deuxième période géologique martienne) et s'est asséché voici 1.8 à 3.5 milliards d’années. Ce canal traverse la région de Promethei Terra située dans l’hémisphère Sud. A droite, des îlots sédimentaires dans la région d'Ares Vallis par 22°N et 50°O non loin du site d'atterrissage de Mars Pathfinder. Par endroit les falaises culminent à 2000 m. Ces vallées de débacle suggèrent fortement qu'un liquide pouvant être de l'eau a coulé en abondance dans un lointain passé remontant entre 1.8 et 3.5 voire 4 milliards d'années. Documents NASA/JPL/MGS/NSSDC et ESA/DLR/FU Berlin.

L'habitabilité en question

Mais quels sont les ingrédients nécessaires pour prouver que soit la surface de Mars était jadis habitable où l'est encore aujourd'hui ? A ce jour, cette question demeure sans réponse. En fait, les microbiologistes doivent partir d'une expérience plus simple : de quelle manière un microbe résistant vivant sur Terre survivrait-il aujourd'hui sur Mars ? Pas vraiment très bien, pensent la plupart des microbiologistes. Pourquoi ? En raison de la multitude des contraintes martiennes : les problèmes de basses températures, basses pressions, l'important rayonnement ultraviolet et le manque d'énergie (solaire et "géo"thermique) constituent les divers facteurs à surmonter à quiconque voudrait aujourd'hui survivre sur Mars, même si "aujourd'hui" est considéré comme une période qui s'étend sur les derniers dix millions d'années de l'histoire météorologique martienne.

Comparé à la température moyenne de la Terre qui est proche de 15°C au sol, la température moyenne de Mars est de -53°C et elle descend à -130°C à 30 km d'altitude contre -42°C sur Terre. Mars est un désert sec et glacé. Bien qu'occasionnellement la température dépasse le point de congélation dans les régions équatoriales où se sont posées les sondes Spirit et Opportunity, la plupart des processus biologiques nécessitent un seuil de température bien plus chaud. Si Mars était habitable par le passé, son climat devait être plus humide et plus chaud car aujourd'hui il est hostile à la plupart des bactéries (E. Coli par exemple) et même aux formes de vie résistantes vivant sur Terre. Selon S.Nedell, J.Pollack, M.Walter et D.Des Marais[1], Mars disposait bien dans le passé d'une atmosphère dense et chaude propice à la formation d'eau liquide en surface. Mais connaissant les faibles température et pression atmosphérique régnant aujourd'hui à la surface de Mars, comment la planète Rouge a-t-elle pu conserver son eau à l'état liquide dans le passé ?

L'effet de serre

En 1977, l'exobiologiste Carl Sagan (1934-1996) avait suggéré que l'atmosphère de Mars avait jadis été plus chaude suite à un effet de serre engendré par l'interaction de l'hydrogène avec le dioxyde de carbone, un effet qui aurait pu donner naissance à des étendues d'eau liquide, mais à l'époque, faute de mesures in situ et d'échantillons suffisamment nombreux, il n'avait pu quantifier cette interaction.

Dans une étude publiée en 2017 dans les "Geophysical Research Letters" le planétologue Robin Wordsworth de la School of Engineering and Applied Sciences de l'Université d'Harvard et son équipe sont parvenus pour la première fois à calculer cet effet et ont montré que les interactions entre le dioxyde de carbone, le méthane et l'hydrogène ont pu jadis entretenir des périodes chaudes durant lesquelles de l'eau liquide existait à la surface de Mars.

Cette époque remonterait à plus de 3 milliards d'années. Durant cette période, le Soleil était environ 30% moins lumineux qu'aujourd'hui et rayonnait autant de chaleur en moins. Il est donc encore plus étonnant que la surface de Mars ait pu être chaude à cette époque. Mais comme Wordsworth et son équipe l'ont expliqué, se sont surtout les bouffées de méthane qui auraient réchauffé l'atmosphère de Mars, son effet de serre étant 20 à 80 fois plus puissant que celui du gaz carbonique.

Les simulations de l'atmosphère primordiale de Mars indiquent que le dioxyde de carbone (CO₂) seul, même présent à 95%, ne permet pas d'élever suffisamment la température pour maintenir l'eau à l'état liquide, pas même de la condenser en formant des gullies comme on l'observe encore aujourd'hui. En fait, les gaz légers finissent toujours par s'échapper dans l'espace, empêchant le réchauffement de l'atmosphère.

En revanche, en introduisant dans leur modèle un second gaz à effet de serre comme l'hydrogène ou le méthane tout en conservant la faible quantité d'énergie solaire, les chercheurs ont pu augmenter la température de l'atmosphère de Mars jusqu'au-dessus du point de congélation. Ainsi, il y a 3.5 à 4.5 milliards d'années, du méthane (CH₄) et de l'hydrogène (H₂) ont pu être émis en abondance par l'altération aqueuse des roches martiennes. En se mélangeant au dioxyde de carbone émis par les éruptions volcaniques, cette réaction a pu libérer suffisamment de gaz à effet de serre dans l'atmosphère martienne. Cette réaction a également pu produire des composés organiques tandis que l'hydrogène s'échappa dans l'espace. De telles réactions chimiques sont toujours à l'oeuvre sur Titan.

Les simulations de Wordsworth et son équipe montrent qu'une atmosphère d'au moins 0.5 HPa de CO₂ mélangée à quelques pourcents d'hydrogène ou de méthane permet d'augmenter la température moyenne annuelle de plusieurs dizaines de degrés. Le seuil de 0°C est franchi sous une pression atmosphérique comprise entre 1.25-2 HPa et une proportion variant entre 2-10% d'hydrogène et de méthane. Selon les chercheurs, l'effet de ce mélange a donc provoqué un réchauffement important de l'atmosphère martienne qui a été sous-estimé jusqu'à présent.

Les traces d'eau

Début 2004, la sonde d'exploration Opportunity découvrit des indices probants selon lesquels d'importantes quantité d'eau furent présentes à au moins un endroit de la surface de Mars. Selon Steve Squyres, principal investigateur de la mission MER, l'affleurement asséché situé près du site d'atterrissage de Meridiani Planum présente des roches qui "furent au moins une fois submergées par de l'eau liquide". Cet indice suggère que quelque part dans le passé de Mars, l'eau était présente en quantité suffisante pour rendre cette région "apte à supporter la vie telle que nous la connaissons".

La confirmation du rôle de l'eau fut l'aboutissement d'une série de mesures détaillées effectuées sur le rocher El Capitan qui fait partie d'un vaste affleurement. Tant les images microscopiques que les mesures spectrales ont révélé des éléments chimiques et minéralogiques spécifiques qui ont convaincu les scientifiques du rôle historique de l'eau dans cette région. Mais Squyres s'opposa à cette explication. Bien que l'affleurement lui paraisse "sans aucun doute" avoir été altéré par de l'eau ayant percolé à travers la roche, il n'est pas persuadé que l'eau ait joué un rôle dans sa formation initiale.

Ci-dessus à gauche, Tetl rock découvert par Spirit le 7 octobre 2004 dans le cratère Gusev situé dans les Columbia Hills. Une analyse détaillée devrait déterminer s'il s'agit d'une formation volcanique ou sédimentaire. Au centre, des traces d'hématite dans la région de Sinus Meridiani (entre 10°O-358°O et 6°S-5°N) mesurées au spectromètre infrarouge. Leur structure cristalline témoigne qu'elles se sont développées dans une quantité d'eau raisonnable. A droite, une image de Candor Chasma prise par Viking Orbiter montrant en rose des dépôts pouvant avoir été formés par une altération hydrothermique produisant des cristaux d'oxyde de fer. Ci-dessous, le delta du cratère d'Eberswalde de 100 m de large photographié en 2019 par l'orbiter ExoMars de l'ESA dans l'hémisphère Sud de Mars (326.33ºE et 23.55ºS). A l'image des deltas asséchés sur Terre, il témoigne qu'un système hydrique souterrain connecté à l'océan martien existait à l'échelle planétaire il y a des milliards d'années. L'image est en 3D et peut être appréciée en portant des lunettes équipées de filtres rouge et vert. Documents NASA/JPL, NASA/MGS/ASU, NASA/USGS et ESA/Roscosmos/CaSSIS.

Les petites sphérules que les Anglo-saxons appellent des "myrtilles" en raison de leur structure et leur couleur, et qui sont enfouies dans l'affleurement fournissent un premier indice selon lequel l'eau a transformé la roche. Sur Terre, nous savons que des sphérules similaires précipitent en présence d'eau. On peut même en retrouver dans les grottes humides.

Un second indice concerne le soufre détecté à la surface des roches. La présence de minéraux soufrés dans une roche est souvent l'indice que cette roche fut altérée par l'eau. Enfin, les strates visibles dans la structure rocheuse suggèrent que l'eau aurait pu être impliquée dans la formation initiale de l'affleurement.

Des concrétions et des sphérules à El Capitan

Tous ces indices sont extrêmement attirants pour le chercheur pressé de conclure que l'eau a joué un rôle majeur sur Mars. Mais nous devons tempérer notre ardeur car tous ces phénomènes peuvent également s'expliquer par des processus volcaniques dans lesquels l'eau ne joue aucun rôle.

Dans un effort commun d'éclaircir la question, les scientifiques ont ordonné à la sonde orbitale MRO d'analyser en détails la surface de Mars à la recherche de trace d'eau grâce à son imageur HiRISE à haute définition et ses instruments de spectrométrie. Au sol, le rover Opportunity a foré et gratté la surface d'El Capitan à deux endroits différents pour ensuite analyser les endroits protégés au microscope et aux spectromètres Mössbauer et APXS.

Les images microscopiques des échantillons de sol ont révélé que les couches rocheuses n'avaient pas été déformées d'aucune manière par la présence des sphérules. Ceci ajouté aux autres indices conduisent les scientifiques à la conclusion que les sphérules sont des concrétions. On en retrouve également éparpillées sur le sable près de Meridiani planum.

Selon Squyres, "les concrétions se sont formées lorsqu'il y avait de l'eau dans la roche, le calcaire dissout dans l'eau ayant précipité. Au cours de ce processus, le calcaire s'accumula autour d'un nucleus pour former graduellement un petit objet sphérique". Si les sphérules n'avaient pas été des concrétions, les strates situées au-dessus et en dessous d'elles auraient été déformées.

A gauche, qui apparut le premier, la cavité ou la sphérule ? On discerne différents stades de l'évolution d'une sphérule : la cavité, l'excroissance et la fusion partielle avec la roche. Ces évènements permettent de dater chaque objet. Dans ce cas-ci, la sphérule semble "envahir" la cavité, et serait donc plus jeune que cette dernière. Ceci suggère que les sphérules auraient été l'une des dernières structures à se former dans l'affleurement rocheux. Au centre, dans une zone sabloneuse mesurant 3x3 cm, Opportunity a découvert de nombreuses petites concrétions qui ont pu être formées par divers processus géologiques (refroidissement de gouttes de lave, accrétion concentrique de matière autour de noyaux, etc). La petite sphérule à bas à gauche mesure 3 mm de diamètre. A droite, une sphérule de 13 mm de diamètre découverte sur l'affleurement d'El Capitan.

Les images microscopiques ont également fourni d'autres indices visuels d'une altération par l'eau. A travers toute la roche on découvre de très petits trous, de petites cavités (des "vugs") de la taille et de la forme d'une pièce de monnaie. Leur motif et leur distribution sont familiers des géologues. Des formations similaires sont communes sur Terre. Elles apparaissent lorsque de l'eau percole et dépose de petits cristaux - de gypse par exemple - dans les cavités rocheuses, et parfois par la suite lorsque les conditions environnementales changent et que le matériel de surface s'érode et se dissout.

Le soufre et l'eau salée

Parmi les découvertes les plus importantes de la mission MER il y eut les données minéralogiques récoltées par les deux spectromètres fixés sur le bras robot d'Opportunity. 

Lorsque le spectromètre à particule alpha et rayons X (APXS fonctionnant avec du Curium-244) se plongea dans l'ombre des trous forés par le RAT (Rock Abrasion Tool) d'Opportunity, il détecta "une énorme quantité de soufre", rapporta Squyres. Trop dit-il, pour s'expliquer par un autre mécanisme que celui de l'eau qui seule peut engendrer un tel apport de sels soufrés. "C'est le signe révélateur de l'eau liquide" conclut-il.

Pour Benton Clark de l'équipe scientifique MER, "Nous interprétons ce soufre comme un réel composant soufré. Et le sel auquel nous pensons est probablement le sulfate de magnésie". Cet élément peut se trouver dans toute droguerie : ce sont les fameux sels anglais ou sels d'Epsom (sulfate de magnésium). Ce minéral est présent sur Mars, vraisemblablement sous forme de kiesérite (MgSO₄H₂O), connu comme fertilisant, une forme évidemment déshydratée de ce sel.

A gauche, détection d'oxygène et de soufre dans les grains de sable emportés par le vent analysés par le rover Curiosity sur le site de "Rocknest" en 2013. Le soufre détecté à une température plus élevée suggère la présence de sulfates ou de sulfites. A droite, carte de la distribution globale des flux de neutrons de moyenne énergie, dits épithermiques, à la surface de Mars. Les zones bleues, dont la région du pôle Sud, sont riches en hydrogène; il absorbe mieux les neutrons que les éléments plus lourds. Une explication serait que cette région contiendrait de la glace d'eau, une hypothèse à vérifier sur le terrain. Documents NASA/PJL-Caltech/GSFC et GSFC/RST.

En 2009, le spectromètre Mössbauer d'Opportunity confirma la présence de soufre lorsqu'il détecta de la jarosite à Meridiani Planum. Ce minerai est une hydrate de fer soufré; il se forme dans l'interaction du fer, du soufre et de l'eau. Selon Squyres, "du fait qu'il s'agit d'une hydrate soufrée, vous devez avoir de l'eau à proximité pour le fabriquer". La même année, une chimie soufrée fut détectée sur le site du lander Phoenix qui s'est posé près du pôle (~68°N). Comme on le voit ci-dessus à gauche, en 2013 l'expérience SAM (un chromatographe combiné à deux spectromètres) du lander Curiosity détecta à son tour de l'oxygène et du soufre dans le sable martien emporté par le vent. L'oxygène peut provenir de la décomposotion d'un perchlorate tel le Ca(ClO₄)₂.  Nous verrons page suivante que ces perchlorates sont très intéressants car ils peuvent maintenir l'eau liquide à très basse température et expliquer l'existence des ruisseaux de saumure. On y reviendra.

Questions ouvertes

La combinaison de ces différents indices conduit l'équipe scientifique de MER à conclure avec confiance que l'eau a bel et bien altéré les roches et a donné naissance à la Corniche d'Opportunity (tel est le nom donné à l'affleurement). Mais ces découvertes d'altération par de l'eau n'impliquent pas nécessairement que la surface martienne était plus chaude et plus humide qu'aujourd'hui, ni plus que de l'eau liquide ait jamais été présente à la surface de Mars. De l'eau liquide a pu percoler à travers la roche et dans le sous-sol, même lorsque la surface de Mars était gelée et son atmosphère trop mince pour conserver de l'eau liquide dans un état stable en surface.

Aucune de ces découvertes ne révèle d'information sur l'époque à laquelle ces altérations eurent lieu ou durant combien de temps. Selon Squyres, répondre à ces questions nécessitera sans doute de ramener ces échantillons sur Terre, où ils pourront être étudiés avec des instruments de laboratoire plus sophistiqués que ceux à notre disposition sur Mars.

Parmi les données les plus significatives, aucune ne fournit de preuve formelle que la structure rocheuse fut originellement formée par l'action de l'eau. Certains membres de l'équipe MER spéculent et considèrent que tout l'affleurement consiste en un empilement de sédiments salés qui se sont évaporés et qui se sont déposés lorsque le fond de cette ancienne mer ou de ce lac s'est asséché.

Pour renforcer cette hypothèse, Clark note que la concentration total de sels à certains endroits d'El Capitan peut atteindre 40%, une salinité bien plus élevée que celle de nos mers terrestres (3.5% en moyenne avec un record de 27.5% dans la mer Morte).

Sur Terre, la seule manière d'obtenir une telle concentration de sel (chlorure de sodium) est qu'il soit dissout dans l'eau de mer et d'attendre que l'eau s'évapore comme on le fait dans les marais salants.

Le chlore et le brome détectés dans El Capitan supportent également l'idée que l'affleurement s'est formé par évaporation. Deux formes géologiques d'apparence bien distinctes sont visibles dans les roches d'El Capitan. Des analyses ont confirmé qu'elles différaient également par leur composition. Le soufre est présent en plus forte concentration dans la partie supérieure, dans une roche baptisée Guadalupe. La plus forte concentration de brome et de chlore se trouve d'un autre côté, dans la roche baptisée McKittrick située dans la partie inférieure.

C'est ce que les scientifiques dénomment une "séquence d'évaporation". Selon Clark, elle se produit lorsque vous êtes en présence d'eau salée qui précipite à mesure que l'eau s'évapore. "Chaque type de sel va précipiter à une époque bien déterminée à un niveau particulier".

Mais il y a un défaut dans cette idée. Selon Squyres, il est difficile de trouver à ce stade des recherches un bassin bien délimité dans lequel l'eau aurait pu être confinée. Mais la topographie de la région de Meridiani a pu également subir des transformations depuis que l'affleurement s'est formé. Aussi dit-il, "Je ne pense pas que l'absence de bassin visible soit un argument majeur allant contre l'idée que ces roches aient baignées dans de l'eau liquide". Mais tous les chercheurs sont également d'accord que la réponse ne leur appartient pas encore.

Rappelons à ceux qui douteraient que l'on puisse découvrir du sel sur une autre planète que la Terre, que les chercheurs du centre JSC de la NASA ont déjà récolté plusieurs météorites contenant des cristaux de sel extraterrestres : ils en ont trouvé dans Monahans, une lithoïde tombée au Texas, Nakhla qui tomba en Egypte ainsi que dans quelques autres plus récemment. Voici une image microscopique de ces cristaux de sel. L'eau martienne fut-elle jadis de l'eau de mer ?... Si c'est probable, il faut tout de même le prouver et seul l'avenir le dira.

Des concrétions et des strates à la Dernière Chance et au Bol de Myrtilles

Pouvoir répondre à la question de savoir si de l'eau liquide a existé sur Mars était l'une des priorités de la mission d'Opportunity comme de beaucoup d'autres robots d'exploration. S'il s'avère que l'affleurement est une colonne évaporée, ses implications scientifiques peuvent nous conduire très loin. Cela signifierait que de l'eau liquide a existé sous une forme stable à la surface de la planète, que Mars fut à une époque de son passé, plus chaude et plus humide qu'elle n'est aujourd'hui.

John Grotzinger, de l'équipe scientifique MER avait l'espoir qu'Opportunity répondrait à ces questions en atteigant le rocher "Last Chance" situé à l'extrémité droite de l'affleurement. En effet, les images panoramiques indiquaient que ce rocher présentait des strates différemment inclinées connues sous le vocable de litières ou d'enrochements croisés (cross-beddings).

A gauche, le site El Capitan près duquel le rover Opportunity atterrit contient des concrétions, des objets spiralés et des composés salés a priori formés par évaporation. Le robot pouvant parcourir une centaine de mètre par jour, les scientifiques espèrent prospecter de nombreux sites et découvrir de nouveaux indices en faveur de l'eau liquide. A droite, Des rides de stratifications croisées. A la base de la roche, les strates profondes d'un ou deux centimètres présentent une déclivité vers la droite. Dans le coin supérieur droit de la roche on aperçoit une forme légèrement concave. Ces deux détails géologiques font penser à des ondulations. Bien que ces rides puissent être formées par le vent ou les gaz volcaniques, elles présentent rarement des lignes de crêtes sinueuses et jamais de formes raides inclinées sur une aussi petite échelle. Ces rides ont peut-être été formées par de l'eau et le mouvement lent des vagues. Documents NASA/JPL/Cornell.

Ces strates apparaissent typiquement dans des couches de sédiments déposées par l'eau, résultant du va et vient des vagues à travers un lac ou sur le lit d'une rivière. Ces vagues se déplacent lentement, à des vitesses comprises entre 10 et 40 cm/s (moins de 1.5 km/h) selon Grotzinger. Néanmoins, ces strates peuvent également se former lorsque des sédiments sont déplacés par la force du vent ou par les gaz issus d'évents volcaniques. En examinant les strates de "Last Chance" au microscope, les scientifiques espèrent être en mesure d'isoler une hypothèse plutôt qu'une autre.

Après avoir étudié "Last Chance", Opportunity se dirigea vers la limite occidentale de l'affleurement pour tenter d'en savoir plus sur la composition des fameuses sphérules. Il existe en effet à cet endroit une petite dépression dans la roche que l'on baptisa le "Bol de Myrtilles" (Blueberry Bowl) car il est rempli de toutes petites sphères. Elles sont ferreuses et riches en hématite. A ce jour il est difficile de savoir si c'est le vent, l'eau ou un impact météoritique qui rassembla toutes ces petites billes à cet endroit. L'hypothèse d'une percolation d'eau à travers des roches poreuses a été retenue par le JPL. On reviendra page suivante sur le sujet.

Si cette zone contient effectivement des concrétions, on pourrait sérieusement imaginer que toute la région a peut-être baigné dans de l'eau salée et a subit le ressac des vagues.

L'une des cinq zones riches en sphérules est appelée "Neopolitain" parce qu'elle se trouve au point de contact de trois types de sol différents. Une partie sombre bordant une zone plus claire se trouve près de l'empreinte laissée par les airbags du rover qui recouvre encore un autre type de roche. La partie sombre recouvre une zone de fines particules de sable et présente des caractéristiques basaltiques. Certains endroits contiennent des vésicules formées par le refroidissement de la lave. La partie claire appelée "vanille" contient de nombreuses sphérules et de fines particules transportées par le vent.

Trois images microscopiques prises par Opportunity. A gauche, des grains de différentes tailles. Au centre, des strates peut-être produites par de l'eau liquide. A droite, lors de la croissance des cristaux de sels, les roches ont été repoussées et la chimie de l'eau les a dissout ou les a érodés, laissant des échancrures à la surface de la roche. Documents NASA/JPL/Cornell.

La question est maintenant de savoir si les "myrtilles" sont jonchées à travers toute la plaine, entre les cratères Eagle et Endurance distants de 700 mètres.

Selon Ray Arvidson de l'Université de Washington, si nous faisons l'hypothèse qu'il existait à cet endroit un océan peu profond, nous devons prendre une plus large perspective pour apprécier son histoire. La région de Meridiani planum présente les caractéristiques d'un environnement marin, bien qu'il soit très acide (rappelons que dans le cratère Eagle la concentration en sels et acide atteint 40%, semblable aux sels d'Epsom ou au sulfate de magnésium). Dans ce cadre, si l'équipe MER pouvait trouver une paroi verticale et analyser ses différentes couches, on en apprendrait beaucoup plus sur le passé géologique de cette région. Ceci clôturera la première phase de la mission d'Opportunity.

Prochain chapitre

De l'hématite et de l'argile