Comment un climat ancien sur Mars a piégé des sulfates ?

Sur un massif sédimentaire de 6 km de haut, le rover Curiosity traverse des niveaux enrichis en sels sulfatés. Grâce aux données de l’instrument franco-américain ChemCam1, une équipe internationale menée par William Rapin, montre que ces sulfates se sont formés au sein de sédiments sur 200 mètres d’épaisseur lors de fluctuations climatiques il y a plus de 3.5 milliards d’années. Ces résultats, publiés dans la revue JGRP, indiquent que les sels auraient cristallisé, formant des nodules, à chaque fois que la nappe phréatique s’évaporait.

ChemCam2 a permis de cataloguer en haute résolution des fines structures de dépôt exposées jusqu’à 1,5 km autour du rover montrant la trace d’anciens champs de dunes parsemés de rivières éphémères. L’instrument analyse aussi à chaque arrêt du rover la composition chimique, et révèle toute une population de nodules riches en sulfates de calcium et de magnésium. La cartographie de ces nodules indique leur formation par évaporation lorsque la nappe était proche de la surface. 

Jusqu’à présent, les données orbitales suggéraient une disparition progressive de l’eau à la surface de Mars et une transition vers un climat strictement aride. Les nouvelles données de Curiosity présentées ici révèlent au contraire une succession prolongée de climats secs et humides dont les nodules sulfatés semblent les marqueurs. Cette étude propose ainsi un nouveau modèle pour l’accumulation de sulfates sur Mars, lié à des climats en surface et non à une altération par des eaux souterraines profondes et tardives. 

Ce modèle ressemble aux régions semi-arides sur Terre, où des champs de dunes sont soumis à des alternances de périodes humides et sèches. Mars, comme la Terre, aurait donc connu des alternances climatiques rapides. Les sulfates martiens ne sont donc pas uniquement les marqueurs de la fin des environnements humides, mais plutôt associés à la présence d’eau proche de la surface.

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  ChemCam a été construit par un consortium franco-américain (IRAP/OMP-LANL). La contribution française est le fruit d'un partenariat entre le CNES, le CNRS-INSU, plusieurs universités (Toulouse, Bordeaux, Paris, Lorraine, Lyon) et le CEA. Mars Science Laboratory est un projet de la NASA géré par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) qui a conçu, développé et assemblé Curiosity.

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  ChemCam a été construit par un consortium franco-américain (IRAP/OMP-LANL). La contribution française est le fruit d'un partenariat entre le CNES, le CNRS-INSU, plusieurs universités (Toulouse, Bordeaux, Paris, Lorraine, Lyon) et le CEA. Mars Science Laboratory est un projet de la NASA géré par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) qui a conçu, développé et assemblé Curiosity.