Glaciers salés, atmosphère primordiale et nouvelles frontières de l’astrobiologie

Des scientifiques du Planetary Science Institute ont découvert des preuves de glaciers salins potentiels sur Mercure, ouvrant une nouvelle frontière en astrobiologie en révélant un environnement volatile qui pourrait faire écho aux conditions d’habitabilité trouvées dans les régions extrêmes de la Terre.

“Notre découverte complète d’autres recherches récentes montrant que Pluton possède des glaciers d’azote, ce qui implique que le phénomène de glaciation s’étend des confins les plus chauds aux confins les plus froids de notre système solaire. Ces emplacements sont d’une importance cruciale car ils identifient des expositions riches en substances volatiles à travers l’immensité de multiples paysages planétaires”, a déclaré Alexis Rodriguez, auteur principal de l’article “Mercury’s Hidden Past: Revealing a Volatile-Dominate Layer through Glacier-like Features and Chaotic Terrains” qui paraît dans le Journal des sciences planétaires.

Les scientifiques du PSI Deborah Domingue, Bryan Travis, Jeffrey S. Kargel, Oleg Abramov, John Weirich, Nicholas Castle et Frank Chuang sont co-auteurs de l’article.

“Ces glaciers mercuriens, distincts de ceux de la Terre, proviennent de couches riches en volatilité (VRL) profondément enfouies et exposées par des impacts d’astéroïdes. Nos modèles affirment fortement que l’écoulement salin a probablement produit ces glaciers et qu’après leur mise en place, ils ont retenu des substances volatiles pendant plus d’un milliard d’années.” a déclaré le co-auteur Travis.

“Des composés de sel spécifiques sur Terre créent des niches habitables même dans certains des environnements les plus difficiles où ils se trouvent, comme le désert aride d’Atacama au Chili. Cette ligne de pensée nous amène à réfléchir à la possibilité de zones souterraines sur Mercure qui pourraient être plus hospitalières que sa surface dure.

“Ces zones pourraient potentiellement agir comme des “zones Boucle d’or” dépendantes de la profondeur, analogues à la région autour d’une étoile où l’existence d’eau liquide sur une planète pourrait permettre la vie telle que nous la connaissons, mais dans ce cas, l’accent est mis sur la droite. la profondeur sous la surface de la planète plutôt que la bonne distance d’une étoile”, a déclaré Rodriguez.

“Cette découverte révolutionnaire des glaciers mercuriens élargit notre compréhension des paramètres environnementaux qui pourraient soutenir la vie, ajoutant une dimension vitale à notre exploration de l’astrobiologie également pertinente pour l’habitabilité potentielle des exoplanètes de type Mercure.”

La découverte remet en question l’idée de longue date selon laquelle Mercure est essentiellement dépourvue de substances volatiles et renforce la compréhension des VRL, potentiellement cachés profondément sous la surface de la planète.

“Les glaciers de Mercure sont marqués par une configuration complexe de creux qui forment des fosses de sublimation répandues (et très jeunes). Ces creux présentent des profondeurs qui représentent une partie importante de l’épaisseur globale des glaciers, indiquant leur rétention massive d’une composition riche en substances volatiles. “.

“Ces creux sont visiblement absents des fonds et des murs des cratères environnants. Cette observation fournit une solution cohérente à un phénomène jusqu’alors inexpliqué : la corrélation entre les creux et l’intérieur des cratères. La solution proposée émet l’hypothèse que des groupes de creux dans les cratères d’impact pourraient provenir de zones de VRL. expositions induites par les impacts, élucidant ainsi un lien qui a longtemps dérouté les planétologues”, a déclaré le co-auteur Domingue.

“Un mystère central concernant Mercure tourne autour de la genèse de ses glaciers et de ses terrains chaotiques. Quel mécanisme était responsable de la formation des VRL ? Dans notre recherche, nous introduisons un modèle qui intègre des données d’observation récentes pour répondre à cette question. Nous examinons notamment les Borealis Chaos, situé dans la région polaire nord de Mercure.

“Cette zone est caractérisée par des schémas de désintégration complexes, suffisamment importants pour avoir effacé des populations entières de cratères, certains remontant à environ 4 milliards d’années. Sous cette couche effondrée se trouve une paléo-surface cratérisée encore plus ancienne, précédemment identifiée grâce à des études gravimétriques. La juxtaposition de la croûte supérieure fragmentée, formant désormais un terrain chaotique, sur cette ancienne surface révélée par la gravité, suggère que les VRL ont été placés au sommet d’un paysage déjà solidifié”, a déclaré Rodriguez.

“Ces découvertes remettent en question les théories dominantes sur la formation du VRL, traditionnellement centrées sur les processus de différenciation du manteau, dans lesquels les minéraux se séparent en différentes couches à l’intérieur de la planète. Au lieu de cela, les preuves suggèrent une structure à grande échelle, résultant peut-être de l’effondrement d’un élément primordial éphémère et chaud. atmosphère au début de l’histoire de Mercure. Cet effondrement atmosphérique aurait pu se produire principalement pendant les périodes nocturnes prolongées lorsque la surface de la planète n’était pas exposée à la chaleur intense du soleil.

“Les dépôts sous-marins pourraient avoir contribué de manière significative à la mise en place d’un VRL mercurien dominé par le sel, marquant un changement significatif par rapport aux théories précédentes sur les débuts de l’histoire géologique de la planète. Dans ce scénario, l’eau libérée par le dégazage volcanique pourrait avoir temporairement créé des bassins ou des mers peu profondes de eau liquide ou supercritique (comme une vapeur dense et très salée), permettant aux dépôts de sel de se déposer.

“La perte rapide d’eau dans l’espace et le piégeage de l’eau dans les minéraux hydratés de la croûte auraient laissé derrière eux une couche dominée par les minéraux de sel et d’argile, qui s’est progressivement accumulée en dépôts épais”, a déclaré le co-auteur Kargel.