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2 ans plus tard, Persévérance nous a donné ces indices sur Mars


Près de deux ans après le lancement de la mission Mars 2020, le robot astrobiologiste connu sous le nom de Persévérance nous livre un regard inédit et parfois surprenant sur la planète rouge.

Équipé d’une multitude d’instruments scientifiques et de caméras, il a capturé un nombre impressionnant d’images – plus de 282 000 à ce jour – et enregistré les tout premiers enregistrements audio de l’humanité sur Mars, qui, en plus d’ajouter un nouvel élément sensoriel à notre exploration à distance de la planète, aide les scientifiques à mieux comprendre son atmosphère.

Pour un œil non averti, le terrain aride et poussiéreux de notre voisin planétaire peut ne pas ressembler exactement à une mine d’informations scientifiquement inestimables. Mais tout comme la géologie ici sur Terre, les roches sur Mars gardent une trace de ce à quoi elles ont été exposées au cours des millénaires. La recherche de biosignatures – des indices possibles de vie passée dans ces roches – fait partie intégrante de la mission de Persévérance.

La tourelle de Persévérance, à mi-chemin de l’échantillonnage de la deuxième carotte de la roche Sid en mars. Crédits : NASA/JPL-Caltech.

Le rover a passé la première partie de son voyage à traverser le fond du cratère, où il a ramassé huit échantillons de roche. Les chercheurs ont l’intention de les transporter sur Terre dans le cadre d’une mission compliquée sans précédent qui pourrait avoir lieu au début des années 2030, en utilisant un système d’isolement spécial pour s’assurer qu’ils ne mettent pas en danger la vie ici à la maison.

Avant cela, plus de travail attend. Les images et les sons collectés jusqu’à présent par Persévérance peuvent nous aider à comprendre ce que le rover poursuivra ensuite et pourquoi cela est important pour sa recherche de la vie ancienne.

Voici un aperçu de la façon dont cette mission utilise la géologie pour répondre aux questions sur notre système solaire.

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2 ans plus tard, Persévérance nous a donné ces indices sur Mars

Cette image couleur améliorée a été acquise par l’instrument Mastcam-Z à bord du rover Perseverance Mars de la NASA le 18 avril 2021 (sol 57). Kodiak, le proéminent monticule en couches, se trouve à environ 2 km du rover et est un vestige de l’ancien delta de Jezero. Crédits : NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Grâce à Persévérance, les scientifiques analysent l’histoire d’un delta de rivière fortement érodé à l’intérieur du cratère Jezero, qui remonte à environ 4 milliards d’années à une collision d’astéroïdes. Ils savent déjà que le cratère était autrefois le site d’un lac stagnant, alimenté par une rivière qui a déposé des sédiments et des roches.

Les indices chimiques ou physiques d’une vie disparue depuis longtemps, également appelés biosignatures, ont très probablement été conservés dans les roches sédimentaires qui composent le delta de Jezero, s’ils existent.

C’est le type de roche qui « représente souvent des environnements dans lesquels nous pensons que la vie ancienne, si elle existait sur Mars, aurait aimé être », a déclaré Katie Stack Morgan, scientifique adjointe du projet pour la mission Mars 2020. En effet, dans l’environnement du delta, ils auraient été exposés à de l’eau liquide, ce qui, à notre connaissance, est nécessaire pour que la vie sur n’importe quelle planète puisse prospérer.

Mais les chercheurs ont été surpris lorsque Persévérance a commencé à explorer la région. Anticipant que le sol du cratère Jezero serait jonché de roches sédimentaires – qui sont des accumulations de roches préexistantes ou, sur Terre, d’organismes morts depuis longtemps – ils ont plutôt découvert des roches ignées, qui se forment lorsque la roche en fusion se solidifie. Cela signifie qu’il est probable que le cratère ait été autrefois rempli de lave, ce à quoi ils ne s’attendaient pas.

Étant donné que tous les échantillons de roche collectés jusqu’à présent sont ignés, ils ne présentent pas tout à fait le même potentiel de découverte astrobiologique, a déclaré Stack Morgan. Mais ils sont toujours utiles. Les roches ignées sont d’excellents chronométreurs – les chercheurs les ont utilisées pour collecter des échelles de temps géologiques sur Terre et sur la Lune – et à l’heure actuelle, notre compréhension actuelle de l’échelle de temps géologique de Mars est assez floue, a noté Stack Morgan. Si les échantillons de carottes que Perseverance a collectés avec succès parviennent un jour sur Terre, les scientifiques pourront les utiliser pour épingler les événements géologiques majeurs de l’histoire martienne « sur une échelle de temps géologique réelle avec des dates réelles ».

2 ans plus tard, Persévérance nous a donné ces indices sur Mars

Cette image prise par le rover Perseverance de la NASA le 7 septembre 2021, PDT (8 septembre, EDT), montre deux trous où la foreuse du rover a obtenu des échantillons de la taille d’une craie de roche surnommée « Rochette ». Crédits : NASA/JPL-Caltech

La persévérance est garantie pour rencontrer des roches sédimentaires dans le delta du fleuve, de sorte que la découverte surprise de roches ignées au fond du cratère est en fait une victoire majeure pour la mission.

« Vous pouvez apprendre beaucoup de choses passionnantes à partir des roches sédimentaires ou de toutes les roches ignées », a déclaré Stack Morgan. « Mais avoir ces deux rochers est vraiment ce que nous voulons parce qu’ils vous disent chacun quelque chose de différent et de spécial. »

À la recherche de preuves d’une vie ancienne

Les stromatolites – des structures rocheuses en couches formées par des micro-organismes qui ont piégé, lié et cimenté les sédiments – sont parmi les premières preuves d’activité biologique sur Terre, a déclaré Mitch Schulte, scientifique du programme Persévérance au siège de la NASA. Au fil du temps, ces couches se sont accumulées et se sont transformées en roche, les préservant en tant que preuves géologiques que les chercheurs peuvent désormais analyser des milliards d’années plus tard.

2 ans plus tard, Persévérance nous a donné ces indices sur Mars

Cette image montre la structure interne finement stratifiée d’un stromatolite du craton de Pilbara en Australie occidentale. Crédits : NASA/JPL-Caltech

Sur Mars, il est possible que Persévérance rencontre un signal visuel semblable à un stromatolite qui indique l’existence d’une vie ancienne. Mais une telle découverte prendrait du temps à être confirmée car certains processus strictement géologiques peuvent imiter visuellement les processus biologiques, a ajouté Schulte.

Perseverance est équipé d’une gamme de cloches et de sifflets conçus pour identifier la composition chimique de ses observations. Trouver des substances organiques, les molécules qui sont les éléments constitutifs élémentaires de la vie telle que nous la connaissons, serait un autre signe potentiel de la vie ancienne, et celui que Persévérance est capable de détecter. (Stack Morgan a proposé l’acronyme CHNOPS, qui signifie carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore et soufre, comme moyen de se souvenir des éléments.)

Stack Morgan a déclaré que son équipe pense que le rover a détecté plusieurs types différents de matières organiques simples dans les roches ignées qu’il a collectées jusqu’à présent, qui sont compatibles avec celles que d’autres missions, y compris le rover Curiosity, ont observées.

Elle souligne que nous ne pouvons pas encore savoir si ces matières organiques sont d’origine biologique – elles auraient pu pleuvoir sur Mars via des météores d’origines diverses – et que la barre est « très haute » pour faire une déclaration définitive sur la vie ancienne sur Mars. C’est pourquoi elle est enthousiasmée par le potentiel de la mission de retour d’échantillons, car ce n’est qu’alors qu’une telle conclusion deviendra une possibilité.

« Nous avons des matières organiques, et lorsque ces échantillons reviendront sur Terre, nous pourrons en fait définitivement – ​​nous l’espérons – faire une déclaration quant à savoir si cela impliquait ou non la vie », a déclaré Stack Morgan.

Amener des morceaux de Mars sur Terre

À l’heure actuelle, Perseverance transporte un total de 10 tubes scellés. Huit d’entre eux contiennent des échantillons de roche, un contient un échantillon atmosphérique et un est un tube « témoin » qui a été scellé lorsque le rover était encore sur Terre pour servir d’échantillon de contrôle dans son système de mise en cache.

Cet échantillon atmosphérique était en quelque sorte un accident devenu désastreux pour les chercheurs. Lorsqu’ils ont commencé à échantillonner le tout premier noyau de roche de la mission de Persévérance, le tube est sorti vide. Les chercheurs ont été brièvement paniqués par ce que Stack Morgan a surnommé « le cas de l’échantillon manquant » alors qu’ils s’efforçaient de comprendre ce qui n’allait pas et craignaient ce que le résultat pourrait impliquer pour le reste de la mission.

Mais ils ont finalement découvert que la roche inaugurale n’était pas du genre pour laquelle le système était conçu pour forer et qu’elle avait été pulvérisée au cours de ce processus. L’équipe a pu sceller ce tube vide comme premier échantillon atmosphérique, et le forage d’autres roches s’est déroulé sans heurts depuis.

2 ans plus tard, Persévérance nous a donné ces indices sur Mars

Cette illustration montre un concept pour plusieurs robots qui feraient équipe pour transporter vers la Terre des échantillons collectés à la surface de Mars par le rover Mars Perseverance de la NASA. Crédit : NASA/ESA/JPL-Caltech

Perseverance collecte des échantillons doubles, ce qui signifie qu’il prélève deux carottes sur chaque roche, en prévision d’une mission de retour. Mais cette mission n’a pas encore été détaillée et est également dans des années. Il est possible que le rover puisse placer ses échantillons sur la surface martienne afin qu’une autre mission puisse venir les récupérer. Ou il pourrait les conserver et éventuellement les remettre à l’atterrisseur chargé d’apporter les échantillons sur Terre. Prendre deux échantillons à la fois, a déclaré Stack Morgan, garde leurs options ouvertes pour cette future mission de retour.

Pour l’instant, les chercheurs se concentrent sur la nouvelle campagne scientifique du delta et les nouvelles découvertes qui y attendent Persévérance.

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