Découverte d'une fascinante « fleur minérale » sur Mars

Il y a quelques jours, le rover Curiosity, toujours en activité sur Mars, a pris une photographiephotographie bien étrange : sur le sol sableux battu par les ventsvents martiens se dresse une minuscule concrétionconcrétion minérale en forme de fleur. D'à peine 1 cm de large, la concrétion possède plusieurs bras, reliés à la base.

Ce n'est cependant pas la première fois que CuriosityCuriosity photographie ce genre de formation. Pour les scientifiques, elles résultent d'un processus diagenétique, ce qui signifie qu'elles sont issues d'un réarrangement in-situ de minérauxminéraux, menant à la croissance d'un nouveau cristal. La formation de ce type de structure est notamment associée à la présence d'eau saturée en sulfates.

Formation minérale, capturée par Mars Curiosity Sol 3396, créée à partir de 6 images prises par l’instrument Mahli sur le Mars Curiosity Rover sur Sol 3396 & 3397. © Nasa/JPL-Caltech/MSSS

Un analogue martien de nos roses des sables

En ce sens, il pourrait s'agir de l'analogue martien de nos roses des sablessables. L'aspect de la formation fait en effet penser à une concrétion évaporitique. Sur Terre, les évaporitesévaporites sont des roches sédimentairesroches sédimentaires issues de dépôts qui précipitent lors du processus d'évaporation d'un liquide sursaturé en chlorures ou en sulfate (saumuresaumure). Le sel gemme est l'évaporite la plus connue, mais le gypse ou l'anhydrite font également partie de cette classe de minéraux. Les évaporites se forment donc généralement dans des bassins peu profonds, soumis à une forte évaporation et à un régime hydrologique déficitaire, comme les lagunes ou la mer Mortemer Morte.

Rose des sables. © Didier Descouens, Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0

Les bien connues roses des sables se forment, quant à elles, dans des conditions particulières. Ces magnifiques roches à la couleur orangée sont des cristallisations de gypsegypse au sein d'un milieu généralement sableux. Les roses des sables ne se forment donc pas tout à fait de la même manière que le gypse en milieu lacustrelacustre. Les cristaux de gypse grandissent à l'intérieur même d'un milieu non consolidé (comme le sable ou l'argileargile), imbibé par une nappe phréatiquenappe phréatique riche en sulfate de calciumsulfate de calcium. Au fur et à mesure de l'évaporation, la nappe se concentre en ions, jusqu'à ce que la saturation permette la cristallisation des minéraux. Les cristaux grandissent en repoussant le sable qui les entoure. On trouve ainsi les roses des sables dans les désertsdéserts, enfouies sous quelques mètres de sable.

Une petite fleur minérale mis au jour par l’érosion

Un processus similaire pourrait être à l'origine de la fine concrétion martienne nommée Blackthorn Salt. De précédentes études portant sur des concrétions similaires montrent que les cristaux auraient grandi au sein du sol. Mais comment expliquer leur présence en surface aujourd'hui ? Simplement par le processus d'érosion. Au fil du temps, les vents martiens ont abrasé la roche, jusqu'à mettre au jour ces petites concrétions. Plus résistante à l'érosion du fait de sa nature, cette concrétion se retrouve donc désormais sur le sol, telle une petite fleur minérale à la surface de Mars.  

Les « Cauliflowers » photographiées par le rover Spirit en 2008 dans le cratère Gusev. © Nasa/JPL-Caltech Cauliflower Spirit Mars

Sur un autre site martien étudié par Curiosity, la composition de ce type de concrétion a été analysée grâce aux instruments ChemCam/LIBS et APXS. Il apparait, pour ce site du moins, que les concrétions sont particulièrement enrichies en magnésium (Mg) et en plusieurs variétés de sulfure (S). La composition chimique serait principalement MgSO_4, ce qui différencie ces concrétions du gypse terrestre, de composition CaSO₄.

Ce type de concrétion donne ainsi de nombreuses informations sur l'environnement passé de Mars, et notamment sur la présence d'eau sous forme de saumure dans son sous-sol.