Les trésors d'Opportunity

Le cratère Victoria. © NASA/JPL/University Arizona, DP

Eagle Crater

OpportunityOpportunity, de son côté atterrit en plein milieu du cratère « Eagle » le 24 janvier 2004 (cf. Fig.5). Au coeur de TerraTerra Meridiani dans lequel le spectromètre TES, (Thermal Emission Spectrometer) de Mars OdysseyMars Odyssey avait détecté de l'hématitehématite quelques années plus tôt.

Fig. 5 Trajet du Rover Opportunity au 20 janvier 2005.
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Coup de chance, les images que nous dévoile le rover sont un trésor pour les géologuesgéologues : On observe des roches à l'affleurementaffleurement, qui plus est, présentant des stratificationsstratifications (cf. Fig. 6).

Fig. 6 Affleurement dans le cratère Eagle.
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Le ventvent a joué un rôle très important dans la formation des paysages observés par le rover : les ondulations omniprésentes sur les plaines aussi bien que les ripplesripples (rides régulières) et les dunes dans le cratère et les cuvettes, ainsi que les stries formées par le vent vues depuis l'orbite sur les images haute résolutionrésolution MOC (Mars Orbiter Camera) en sont les preuves. La saltation du sablesable basaltiquebasaltique (pyroxènespyroxènes en grande majorité) à grain fin (quelques microns) a été un processus éolien particulièrement important sur ces terrains. Ces rides sont orientées à N38 (azimuth) sur le plancherplancher de Eagle. Ces directions préférentielles sont confirmées par les observations sur les images MOC.

Plusieurs arguments vont alors dans le sens de la présence d'eau liquideliquide dans le passé.

• Les preuves morphologiques :

Au sein de ce splendide affleurement, le Rover a photographié des objets très bien connus sur Terre par les géologues : des stratifications entrecroisées obliques (cf. fig. 7). Ces objets morphologiques se forment (sur Terre) en milieux aqueuxaqueux de type lacustrelacustre.

Fig. 7 A (en haut) Stratification entre-croisées obliques photographiées dans Eagle Crater.
Fig.7 B (en bas) Stratifications entre-croisées dans des calcaires précambriens de Californie. (C) M. Miller, Univ. Oregon.

Ces morphologiesmorphologies sédimentaires se forment en milieux aqueux. Ces entrecroisements sont liés à la dynamique sédimentaire dans l'environnement de dépôt. Même si les échelles ne sont pas exactement les mêmes, il y a de fortes chances que ceux-ci se soient également formés en présence d'eau. 

De plus, les capacités étonnantes des optiques du rover ont permis de détecter ce que l'on appelle couramment des pseudomorphosespseudomorphoses (Cf. Fig. 8). Quoique le terme est ici un peu abusif, nous pourrions parler d'empreintes de dissolution laissées par un minéralminéral au sein d'une roche.

Fig. 8 Empreintes de cristaux de gypse (en haut). En bas, pseudomorphoses de cristaux de gypse recristallisés en goethite. 

Dans notre cas, il s'agit très clairement d'empreintes de cristaux de gypsegypse (sulfate de calciumsulfate de calcium hydraté). Or le gypse se forme en milieux aqueux.

Non très loin, toujours dans le cratère Eagle, Opportunity a également trouvé des morphologies atypiques (fig.9.a et 9.b). Il s'agit de fentes très similaires aux fentes de dessiccationdessiccation formées par l'assèchement d'un terrain. Leur présence implique un épisode aqueux dans le passé.

Fig 9.a (à gauche) Vue globale de l'affleurement. Fig9.b (à droite) zoom sur les fentes.

Fig9c. Fentes de dessiccation ou mudcraks sur Terre (USA).

• Les preuves minéralogiques :
  

Outre ces arguments morphologiques, Opportunity continue ses exploits en découvrant l'omniprésence de petites sphérules. Les scientifiques de la NasaNasa leur ont donné le nom de Blueberries. Ces dernières semblent montrer la signature spectrale de l'hématite. Il s'agit d'un oxyde de ferfer très commun sur Terre (cf fig. 10). Ces petites concrétionsconcrétions on été formées d'après les géologues de la Nasa en présence d'eau.

Fig. 10 Sphérule d'hématite.

Le doute n'est donc plus permis : "Ceci nous dit que dans le passé, le climatclimat de la planète la plus proche de la Terre était totalement différent, permettant peut-être l'existence de la vie", a relevé M. O'Keefe (directeur de la Nasa) lors de l'anniversaire de l'arrivée de SpiritSpirit, à Pasadena (Californie). La présence d'eau liquide sur Mars n'est donc plus à remettre en cause. Néanmoins de nombreuses questions restent ouvertes. Il est aujourd'hui impossible de définir des périodes exactes à ce ou ces épisodes aqueux. De même que nous ne savons toujours pas s'il s'agissait d'environnement saumâtresaumâtre ou au contraire d'océans ou de lacs.

Opportunity sort début janvier du cratère Endurance où il est resté durant plus de 6 mois. En quittant le cratère, le "géologue martien" nous offre des images très détaillées des stratesstrates de la falaise Burn Cliff sur la paroi d'Endurance. La suite du programme est d'aller voir son bouclier thermique situé à une centaine de mètres de là.

Fig. 11. Affleurement de sédiments stratifiés dans le cratère Endurance.
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Dernièrement, Opportunity a révélé la présence de météoritesmétéorites sur Mars. (Cf. Figure 12)

Fig. 12 Une météorite sur Mars.

Les conditions environnementales mise en évidence par le rover sont les suivantes : InondationsInondations épisodiques par de l'eau de surface peu profonde, suivies d'évaporation, d'exposition, et de dessiccation. Les données suggèrent que les sédimentssédiments soient composés de 50% de silicatessilicates, 40% de sulfates et 10% d'hématite. Après le dépôt et la diagenèsediagenèse des sédiments tabulaires, les concrétions hématitiques se sont développées par la précipitation des eaux souterraines. Le vent a ensuite joué un rôle majeur et à permis l'extrusionextrusion des billes d'hématites en surface, d'où un signal fort détecté par Mars Odyssey au dessus de Meridiani PlanumPlanum. Les images orbitalesorbitales (MOC, THEMISTHEMIS) suggèrent que les terrains datent du NoachienNoachien (Période géologique la plus ancienne sur Mars 4.55 Ga à 3.6Ga). Après cet épisode aqueux, le sable basaltique s'est déposé par dessus ces sédiments sulfatés. Leur origine peut être diverse comme par exemple l'exhumation par impact. Ceci impliquerait qu'il existe sous les sédiments une ou des unités basaltiques. Un autre scénario peut être envisagé comme par exemple des processus de transports éoliens (nous avons vu que la région était dominée par des processus éoliens). Ce qui semble certain aujourd'hui, c'est que Meridiani Planum a connu l'eau liquide il y a plus de 3.5 milliards d'années, de là à évoquer un environnement prébiotiqueprébiotique, il n'y a qu'un pas. Le rover n'est cependant pas en mesure de trancher, les prochaines missions permettront peut être de nous le dire...

En ce début d'année 2005, le rendement des deux robotsrobots ne cesse de diminuer, de plus l'hiverhiver n'arrange pas les choses. Le gelgel pourrait également contribuer à des défaillances électroniques et mécaniques. Ayons aujourd'hui conscience que les travaux actuels des rovers sont en sursis.

Souhaitons à nos deux rovers une excellente année 2005. Que l'exploration continue !