La déception de Gusev

Après un début laborieux, Spirit nous a au bout de quelques jours transmis les premières images du cratère de Gusev. Ce dernier avait été choisi par une géologuegéologue française travaillant à la Nasa pour des raisons morphologiques. En effet ce cratère présente des caractéristiques morphologiques proches de celles d'un paléolac sur Terre. (cf. fig.1)

Spirit, alias MER-A (Mars Exploration Rover – A), est un rover envoyé sur Mars par la NASA en 2003. © NASA, DP

Fig. 1 Topographie MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) de Gusev.
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Quelques mois plus tard, l'analyse spectrale d'une roche - à l'aide du spectromètre Mössbauer - a révélé la présence d'hématitehématite et de silicatessilicates, mais surtout de goethite, dont la signature est très claire (cf. Fig 2).

Fig. 2 Analyse spectrale Mössbauer de Spirit.
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Pour se former, la goethite a besoin d'eau, car elle intègre des ions hydroxyles dans sa structure. Les géologues de la Nasa vont maintenant rechercher des indices sur l'origine de cette eau, qui a pu être liquide, solidesolide (glace) ou gazeuse (vapeur). Globalement, les résultats de Spirit ne sont pas à la hauteur des espoirs des scientifiques. La présence d'eau liquide passée n'est pas clairement prouvée, et les relations entre cette hypothétique présence d'eau et les basaltesbasaltes de Gusev n'est pas encore comprise. A l'heure actuelle, il est impossible de dire si les épanchements basaltiquesbasaltiques sont antérieurs ou postérieurs à l'épisode aqueuxaqueux.

Fin septembre, Spirit s'est dirigé vers des roches stratifiées (figure 3). Spirit a foré la face supérieure de ce rocher. Cette roche est constituée de fragments parfois arrondis, parfois anguleux, de taille variable pris dans une matrice. L'absence de classement granulométrique indique qu'il ne s'agit pas de sédimentssédiments éoliens, mais de sédiments aquatiques mal triés. Cependant, des cendres volcaniques pourraient avoir le même aspect.

Fig. 3 Roche stratifiée dans Gusev.

A terme, la NASA va envoyer Spirit vers le sommet de la colline (Husband Hill summit), en bas à droite de la carte :

Fig. 4 Carte de Husband Hill.

Mais Spirit ne s'avoue pas vaincu ...

Le 15 février dernier, la NASA a annoncé que Spirit venait de découvrir une roche montrant des indices de présence d'eau. D'après le professeur Squyres (Université de Cornell, Ithaca, N.Y.) l'investigateur principal des RoversRovers : « C'est la découverte la plus importante que Spirit ait faite à ce jour. »

Cette roche à l'affleurementaffleurement, baptisée « Paix » se situe dans les collines de ColumbiaColumbia. Il se pourrait donc que l'analyse de Spirit nous renseigne sur la composition de l'ensemble de Columbia. Riche en sulfates de sel, cette roche relativement enfouie nous indique que les teneurs en sulfates sont également élevées en profondeur. D'après le Dr. R. Gellert de l'Institut Max-PlanckPlanck « habituellement quand nous avons des niveaux élevés du soufresoufre dans les roches de Gusev, il s'agissait de roche en surface. Dans le cas de « Paix », la roche est enfouie profondément et les teneurs en soufre restent élevées. L'enrichissement en soufre en surface est corrélé avec la quantité de magnésiummagnésium, les deux composés donnant du sulfate de magnésium."

Spirit a détecté des quantités significatives d'olivineolivine, de pyroxènepyroxène et de magnétitemagnétite dans la roche. Les grains sont pris dans une matrice liantliant l'ensemble. A l'aide de son outil d'abrasionabrasion, le géologue électronique a creusé dans environ 1 cm pendant 2 heures. En fait, il s'agit d'une roche volcaniqueroche volcanique broyée en petits grains et qui se serait déposée et cimentée dans un milieux riche en sulfate de magnésium. Mais alors d'où vient ce sel ?

Plusieurs hypothèses sont avancées aujourd'hui par Squyres. La première fait appel à l'eau liquide riche en sulfate de magnésium dissous. Cette eau aurait alors infiltré les roches. Lors de l'évaporation, seul le sel serait resté dans la roche. La seconde hypothèse évoque des pluies acidesacides riches en soufre qui auraient alors réagi avec des minérauxminéraux riches en magnésium. L'idée des pluies acides est assez commode puisqu'elle permet également d'expliquer l'absence (à ce jour) de carbonates sur Mars. Dans les deux cas, l'eau est nécessaire à la formation de la roche. Une étude plus poussée d'autres roches dans les environs devrait permettre de mieux contraindre les modèles.

Si ces observations sont confirmées dans les semaines à venir, alors Spirit aura réussi sa mission première à savoir prouver que Gusev a rencontré l'eau liquide en abondance il y a 3.5 milliards d'années.