À la recherche des origines sur la planète rouge

Des chercheurs ont identifié les emplacements précis d’où proviennent la plupart des quelque 200 météorites martiennes. Ils ont localisé les météorites dans cinq cratères d’impact situés dans deux régions volcaniques de la planète rouge, appelées Tharsis et Elysium. Leur étude a été publiée récemment dans la revue Progrès scientifiques.

Les météorites martiennes trouvent leur chemin vers la Terre lorsqu’un objet frappe la surface de Mars avec suffisamment de force pour que la matière soit « projetée hors de la surface et accélérée suffisamment vite pour échapper à la gravité de Mars », explique Chris Herd, conservateur de la collection de météorites de l’Université de l’Alberta et professeur à la Faculté des sciences. Cette matière éjectée est lancée dans l’espace, se retrouve en orbite autour du soleil et une partie finit par retomber sur notre planète sous forme de météorites. L’explosion laisse un cratère d’impact à la surface de Mars. Cela s’est produit 10 fois dans l’histoire récente de Mars.

« Nous pensons avoir trouvé les cratères sources de la moitié des 10 groupes de météorites martiennes », explique Herd.

Selon lui, la meilleure compréhension par les scientifiques de la physique de la façon dont les roches sont éjectées de Mars a été la clé de cette découverte. Les résultats de cette étude constituent un pas en avant vers la percée des mystères de Mars, car les tentatives précédentes pour déterminer les sources précises des météorites martiennes ont rencontré un succès limité.

« Nous pouvons désormais regrouper ces météorites en fonction de leur histoire commune, puis de leur emplacement à la surface avant de venir sur Terre », explique Herd.

Une meilleure connaissance de la manière dont ces météorites ont été formées et de leur origine sur Mars nous donne un aperçu plus précis des échantillons dont nous disposons déjà sur Terre. La capacité de contextualiser et de positionner ces échantillons dans la géologie martienne pour la première fois « permettra de réétalonner la chronologie de Mars, avec des implications sur le calendrier, la durée et la nature d’un large éventail d’événements majeurs de l’histoire martienne ».

« L’une des avancées majeures est de pouvoir modéliser le processus d’éjection et, à partir de ce processus, de pouvoir déterminer la taille ou la gamme de tailles de cratères qui auraient pu éjecter ce groupe particulier de météorites, ou même cette météorite en particulier », explique Herd. « J’appelle cela le chaînon manquant : pouvoir dire, par exemple, que les conditions dans lesquelles cette météorite a été éjectée ont été réunies par un événement d’impact qui a produit des cratères de 10 à 30 kilomètres de diamètre. »

Les connaissances sur l’origine des météorites, combinées aux progrès technologiques comme la télédétection, offrent aux chercheurs un cadre de travail sur lequel s’appuyer. Herd affirme que nous pouvons également affiner les endroits potentiels sur Mars qui sont à l’origine de météorites que nous n’avons pas encore étudiés. « Pour ce faire, nous aurons besoin de certains détails sur le moment et la manière dont une météorite a été projetée depuis Mars et sur l’âge auquel elle s’est cristallisée à la surface de cette planète », explique Herd.

« Cela nous permet de dire que, parmi tous ces cratères potentiels, nous pouvons les réduire à 15, puis à partir de ces 15, nous pouvons les réduire encore davantage en fonction des caractéristiques spécifiques des météorites. »

« Nous pourrions même reconstituer la stratigraphie volcanique, c’est-à-dire la position de toutes ces roches avant qu’elles ne soient arrachées de la surface. » La stratigraphie est l’enregistrement géologique d’une planète, constitué de couches de roches sédimentaires ou, comme dans ce cas, de roches volcaniques. Imaginez-la comme un livre, où les couches de roches sont des pages, et à partir desquelles les scientifiques peuvent chercher des indices sur les environnements passés de la planète.

« C’est vraiment incroyable quand on y pense », déclare Herd. « C’est la chose la plus proche que nous puissions avoir d’un voyage sur Mars et de la récupération d’une roche. »

Quant à la manière dont nous pouvons confirmer qu’un échantillon de météorite trouvé sur Terre provient en réalité de Mars, Herd explique que dans les années 1980, les scientifiques ont découvert qu’il existe « une signature, une empreinte digitale de l’atmosphère martienne, qui est emprisonnée à l’intérieur de ces roches ». Cette empreinte digitale comprend une combinaison spécifique de gaz emprisonnés dans la roche qui correspondent aux gaz de l’atmosphère de Mars mesurés par les atterrisseurs Viking dans les années 1970.

Une fois ce cadre établi, d’autres découvertes sont probablement à venir, car l’étude comporte plusieurs cratères dans lesquels aucune météorite martienne connue n’a été identifiée. Bien que cela puisse être dû au fait qu’ils n’ont éjecté aucun matériau, Herd dit qu’il existe également une réelle possibilité que les météorites issues de ces éjections particulières ne soient pas encore arrivées sur Terre, ou n’aient pas encore été trouvées.

« L’idée de prendre un groupe de météorites qui ont toutes été éjectées en même temps et de les étudier de manière ciblée pour déterminer où elles se trouvaient avant d’être éjectées est pour moi une étape passionnante », déclare Herd. « Cela va fondamentalement changer la façon dont nous étudions les météorites de Mars. »