Des effondrements, du basalte et une longue route à faire pour les robots martiens

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Emmanuelle Cecchi

Florence Kalfoun

ENS Lyon / DGESCO

07/04/2004

Résumé

Avril 2004 : les robots progressent sur Mars. Opportunity a quitté le cratère Eagle et rencontre de probables dépressions d'effondrement. Spirit a quitté le cratère Bonneville et fore, ponce, analyse le rocher de basalte Mazatzal.


Des nouvelles d'Opportunity

Opportunity a donc quitté le petit cratère Eagle dans lequel le hasard l'avait fait tomber.

Figure 1. Vue panoramique du cratère Eagle

Vue panoramique du cratère Eagle

Depuis, il se dirige vers le cratère Endurance, distant de 700 m. Il avance d'une cinquantaine de mètres par jour quand il ne fait pas d'analyse, et d'un peu moins quand il en effectue. Il chemine dans une plaine sableuse, avec de nombreuses mini rides de sable transporté par le vent. Dans le lointain en avant d'Opportunity, le cratère Endurance est visible (Figure 2). Opportunity laisse derrière lui une morne plaine sableuse (Figure 3).

Figure 2. Paysage à l'avant d'Opportunity le 31/03/04 (sol 65)

Paysage à l'avant d'Opportunity le 31/03/04 (sol 65)

Figure 3. Paysage à l'arrière d'Opportunity le 31/03/04 (sol 65)

Paysage à l'arrière d'Opportunity le 31/03/04 (sol 65)

Les figures 1 et 2 sont des photographies des paysages traversés par Opportunity le 31 mars 2004.

En chemin, il rencontre des dépressions, mais qui ressemblent de moins en moins à des cratères d'impacts (Figure 4). Dans ces dépressions, on voit que la couverture "meuble" (sable …) est très peu épaisse, et on devine dessous, le substratum rocheux qui ressemble aux affleurements d'Eagle (Figure 4).

Figure 4. Dépressions observées par Opportunity le 5/04/04 (sol 70) dans les vastes plaines de Meridiani Planum

Dépressions observées par Opportunity le 5/04/04 (sol 70) dans les vastes plaines de Meridiani Planum

Noter la présence du substratum rocheux en bordure de la dépression (au centre de la photographie).


Ces dépressions, outre qu'elles n'ont pas la morphologie classique des cratères d'impacts (voir l'article du 16 mars, 2ème partie), semblent alignées (Figure 5), et même alignées selon deux directions qui se recoupent (Figure 6).


Figure 6. Alignement de dépressions observées par Opportunity dans Meridiani Planum

Alignement de dépressions observées par Opportunity dans Meridiani Planum

L'alignement des dépressions va de la gauche à droite sur les 4/5 de l'image, et semble pris en relais par un 2ème alignement quasiment perpendiculaire, qui part de l'extrémité droit du 1er alignement, et se poursuit au loin vers l'horizon en "repartant" vers la gauche.


Que sont ces dépressions alignées ? Déjà l'observation "naturaliste" d'Eagle faisait douter qu'il s'agissait d'un cratère d'impact, et nous proposions à titre de simple hypothèse qu'il s'agissait d'une dépression due à un effondrement (voir article du 16 mars 2004). L'alignement de ces dépressions renforce cette impression d'effondrements, de dépressions dus à un soutirage, établis à l'aplomb de fractures ou de cavités souterraines alignées. La Nasa nous annonce qu'elle va "travailler" sur ces alignements de dépressions. Des dépressions alignées à l'aplomb d'une fissure ouverte n'apporteraient pas d'autres renseignements que tectoniques (il y a des fissures ouvertes dans Méridiani planum). Des effondrements à l'aplomb de cavités souterraines mettraient en évidence une espèce de "réseau karstique", qui peut se former par dissolution (dans des évaporites), ou par fusion localisée dans un pergélisol. On ne peut s'empêcher de comparer cela avec des alignements de micro-dolines et/ou micro-effondrements en pays calcaire, alignés sur des failles ou à l'aplomb de fissures (Figure 7).

Figure 7. Alignement de dolines ou d'entonnoirs d'effondrement en pays calcaire, région du Chasseral, Jura suisse

Alignement de dolines ou d'entonnoirs d'effondrement en pays calcaire, région du Chasseral, Jura suisse

On voit très bien deux ou trois alignements de dépressions (diamètre environ 2 m), soulignées par des plaques de neige résiduelles. Ces dépressions sont soit des dolines (figure de dissolution) alignées sur une faille ou une fracture, soit des structures de mini-effondrement à l'aplomb d'une cavité rectiligne (boyau karstique, fissure ouverte dans le calcaire...).


Suite dans quelques jours.

Des nouvelles de Spirit

Spirit a quitté le cratère de Bonneville. Et il faut bien avouer que la moisson est moins spectaculaire qu'avec Opportunity. Bien sûr, Spirit a analysé des roches, par exemple Le rocher nommé Mazatzal avant et après les opérations de forage, ponçage et analyses (Figures 8 et 9). Mazatzal a un intérieur assez clair, avec toutes les caractéristiques du basalte. Il est recouvert d'une patine sombre due (selon les scientifique de la NASA) à une probable altération par de l'eau. Le tout est traversé par une fracture remplie d'un troisième composant, sans doute des minéraux ayant précipité à partir d'eau (Figure 10). Voir explications et compléments sur le site de la NASA .



Figure 10. Image de détail d'une section de forage sur le rocher Mazatzal

Image de détail d'une section de forage sur le rocher Mazatzal

L'image fait 3 cm de large. La flèche bleue indique la patine sombre, la flèche jaune la bordure claire de cette écaille de patine, les flèches rouges une fissure qui a contenu des fluides.


 

Mais tout ceci est plus une confirmation de ce qu'on savait depuis deux mois qu'une information franchement nouvelle.

Pourquoi a-t-on été déçu ? Le site d'atterrissage avait été choisi au milieu d'un très grand cratère (environ 100 km de diamètre) qui se trouve à l'embouchure d'un lit de rivière (asséchée), d'où l'espoir d'y trouver des roches sédimentaires. Déception : ce vieux cratère a été ultérieurement rempli de basalte.

Mais qu'y a-t-il sous les basaltes ? Pour le savoir, il "suffit" d'aller à 2,3 km de là. On voit en effet des collines, qui "ressortent" sous le basalte. De quoi est fait ce vieux substratum ? De roches volcaniques plus vieilles, de sédiments...? Voici le trajet "prévu" (Figure 11). À raison de 50 m/jour, sans compter les arrêts pour analyses, il va falloir 2 à 3 mois pour atteindre ces collines.


En attendant, Spirit nous offre de beaux paysages, en voici quelques-uns.

Figure 12. a- Paysage martien observé par Spirit

a- Paysage martien observé par Spirit

Caméra panoramique, sol 74.


Figure 13. b- Paysage martien observé par Spirit

b- Paysage martien observé par Spirit

Caméra panoramique, sol 89.


Figure 14. c- Paysage martien observé par Spirit

c- Paysage martien observé par Spirit

Caméra de navigation, sol 89.


Figure 15. d- Paysage martien observé par Spirit

d- Paysage martien observé par Spirit

Caméra de navigation, sol 82.


Figure 16. e- Paysage martien observé par Spirit

e- Paysage martien observé par Spirit

Caméra de navigation gauche, sol 82.


Suite dans quelques jours à quelques semaines.