L’habitabilité changeante de Mars enregistrée par d’anciens champs de dunes dans le cratère Gale

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  • Comprendre si Mars était autrefois capable de soutenir la vie a été une force motrice majeure pour la recherche sur Mars au cours des 50 dernières années. Pour déchiffrer l’ancien climat et l’habitabilité de la planète, les chercheurs se tournent vers les archives rocheuses – un enregistrement physique d’anciens processus de surface qui reflètent l’environnement et le climat au moment où les roches ont été déposées.

    Dans un nouvel article publié dans JGR: planètes, les chercheurs de la mission NASA-JPL Mars Science Laboratory ont utilisé le rover Curiosity pour ajouter une autre pièce au puzzle du passé antique de Mars en enquêtant sur une unité de roches dans le cratère Gale.

    Ils ont trouvé des preuves d’un ancien champ de dunes conservé sous forme de couche de roches dans le cratère Gale, qui recouvre des couches de roches déposées dans un grand lac. Les vestiges rocheux du champ de dunes sont connus aujourd’hui sous le nom de formation Stimson.

    Les résultats aident les scientifiques à comprendre les processus de surface et atmosphériques – tels que la direction dans laquelle le vent a soufflé sur le sable pour former des dunes – et potentiellement comment le climat de Mars a évolué d’un environnement qui abritait potentiellement une vie microbienne à un environnement inhabitable.

    En examinant les couches rocheuses préservées à travers des images collectées par le rover Curiosity, les chercheurs ont reconstruit la forme, la direction de migration et la taille des grandes dunes, également appelées draas, qui occupaient cette partie du cratère.

    Les modèles d’anciennes dunes, créés par des chercheurs impériaux, montrent que les dunes étaient nichées à côté du pic central du cratère Gale – connu sous le nom de Mount Sharp – sur une surface érodée par le vent à un angle de cinq degrés. La recherche a également révélé que les dunes étaient des dunes composées – de grandes dunes qui abritaient leur propre ensemble de plus petites dunes qui voyageaient dans des directions différentes jusqu’à la dune principale.

    L’auteur principal, le Dr Steven Banham, du Département des sciences de la Terre et de l’ingénierie de l’Imperial, a déclaré: «Lorsque le vent souffle, il transporte des grains de sable d’une certaine taille et les organise en tas de sable que nous reconnaissons comme des dunes de sable. déserts sablonneux, tels que le Sahara, le champ de dunes de Namibie et les déserts d’Arabie La force du vent et l’uniformité de sa direction contrôlent la forme et la taille de la dune, et on peut en conserver la preuve dans les archives rocheuses.

    «S’il y a un excès de sédiments transportés dans une région, les dunes peuvent grimper au fur et à mesure qu’elles migrent et enterrer partiellement les dunes adjacentes. Ces couches enfouies contiennent un élément appelé« litière croisée », qui peut donner une indication de la taille des dunes, et la direction dans laquelle ils migraient.En enquêtant sur ces lits transversaux, nous avons pu déterminer que ces strates étaient déposées par des dunes spécifiques qui se forment lorsque des vents concurrents transportent des sédiments dans deux directions différentes.

    “Il est étonnant qu’en regardant les roches martiennes, nous puissions déterminer que deux vents concurrents ont conduit ces grandes dunes à travers les plaines du cratère Gale il y a trois milliards et demi d’années. C’est l’une des premières preuves que nous avons de directions de vent variables – être ils sont saisonniers ou non. “

    La partie inférieure du mont Sharp est composée d’anciens sédiments du lit du lac. Ces sédiments se sont accumulés sur le fond du lac lors de l’inondation du cratère, peu de temps après sa formation il y a 3,8 milliards d’années. Curiosity a passé une grande partie des neuf dernières années à étudier ces roches à la recherche de signes d’habitabilité.

    Le Dr Banham a ajouté: “Il y a plus de 3,5 milliards d’années, ce lac s’est asséché et les sédiments du fond du lac ont été exhumés et érodés pour former la montagne au centre du cratère – l’actuel mont Sharp. Les flancs de la montagne sont où nous avons trouvé des preuves qu’un ancien champ de dunes s’est formé après le lac, indiquant un climat extrêmement aride. “

    Cependant, les nouvelles découvertes suggèrent que l’ancien champ de dunes aurait peut-être moins nourri la vie qu’on ne le pensait auparavant. Le Dr Banham a déclaré: «La vaste étendue du champ de dunes n’aurait pas été un endroit particulièrement hospitalier pour les microbes, et les archives laissées derrière conserveraient rarement des preuves de la vie, s’il y en avait.

    «Ce sable du désert représente un instantané du temps dans le cratère Gale, et nous savons que le champ de dunes a été précédé de lacs – mais nous ne savons pas ce qui recouvre les grès du désert plus haut sur le mont Sharp. Il pourrait y avoir plus de couches déposées dans les zones arides. conditions, ou il pourrait s’agir de dépôts associés à des climats plus humides. Nous devrons attendre et voir. “

    Les rovers sur Mars permettent aux chercheurs d’explorer la planète en détail comme jamais auparavant. Le Dr Banham a ajouté: “Bien que les géologues lisent les roches sur Terre depuis 200 ans, ce n’est qu’au cours de la dernière décennie que nous avons pu lire les roches martiennes avec le même niveau de détail que nous le faisons sur Terre.”

    Les chercheurs continuent d’examiner les roches trouvées par Curiosity et se concentrent maintenant sur les modèles de vent enregistrés par les dunes plus haut sur le mont Sharp. Le Dr Banham a déclaré: «Nous sommes intéressés de voir comment les dunes reflètent le climat plus large de Mars, ses saisons changeantes et les changements à plus long terme de la direction du vent. s’est levé sur Mars. “

    La recherche a été financée par l’Agence spatiale britannique et fait partie de la préparation de la prochaine mission ESA ExoMars pour explorer Mars à la recherche de signes de vie ancienne.

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