Les dernières nouvelles de Mars, 5 janvier 2005
05 - 01 - 2005
Résumé
Le robot Opportunity sort tout juste du cratère Endurance où il est resté durant 6 mois. Avant sa sortie, il offre des images très détaillées des strates de la falaise Burn Cliff sur la paroi d'Endurance. Des relevés de température et des photographies de nuages ont également été enregistrés. Avant de se diriger vers d'autres terrains décrits comme "rugueux et piquetés", Opportunity s'est intéressé de près à son bouclier thermique et aux dégâts qu'il a subis au cours de la traversée de l'atmosphère. En parallèle, Spirit, dans la région des West spur, a étudié et analysé un rocher non stratifié Clovis ; un spectre Moessbauer a permis de mettre en évidence de la goethite (oxyde de fer hydraté) sur ce rocher, preuve d'une altération en présence d'eau. Au cours de son trajet, d'autres roches, stratifiées cette fois-ci, ont été polies, forées, mais il est encore difficile de trancher entre des dépôts sédimentaires aquatiques ou des cendres volcaniques remaniées ou non. Des formes géométriques (cristaux?) et des cavités y ont été observées sur la rocher Wishstone. Le périple de Spirit s'oriente maintenant vers la ride Cumberland (Cumberland Ridge), vers un "belvédère" (larry's lookout) qui domine une vallée (Tenessee valley).
Table des matières
Nous avions laissé nos deux robots il y a 2 mois, mi-octobre. Qu'ont-ils fait depuis ?
Opportunity
Nous avions laissé Opportunity en train d'étudier Wopmay, le rocher affecté de structures ressemblant fortement à des fentes de dessiccation. (voir les nouvelles de Mars du 17 octobre 2004 ).
Après l'étude du secteur de Wopmay, Opportunity se dirige au pied des falaises Burn Cliff, les plus belles falaises du cratère Endurance (voir fig 7 de notre article du 10 mai 2004).
La figure 1 montre Wopmay au premier plan (milieu de la photo, à droite), et les Burn Cliff à l'arrière plan.
Figure 1. Panorama montrant Wopmay et les Burn Cliff à l'arrière plan
En arrivant au pied de ces falaises, le "panorama géologique" est somptueux (figures 2 à 6) . A l'Est , on voit les plus belles des falaises avec la superbe discordance déjà signalée en mai 2004. Les figures 2 à 7 sont issues d'un panorama de 38,5 MB.
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Figure 2. Vue générale de l'Est de Burn Cliff
Vue
générale de l'Est de Burn Cliff
 Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/Cornell En bas à gauche, noter la discordance Source : NASA/JPL/Cornell |
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Le pendage assez fort des strates du niveau inférieur, qui affleurent sur plusieurs mètres de long et au moins 1 m d'épaisseur fait penser à des niveaux éoliens ou à un flanc de dune hydraulique, hélas inacessibles compte tenu de la pente trop forte pour le robot.
Les niveaux horizontaux supérieurs sont eux accessibles au centre de l'affleurement et ont pu être observés de plus en plus près : on y observe une stratification régulière. En bas, des couches légèrement plus résistantes à l'érosion visualisent des strates espacées d'environ 5 cm. Le zoom de la figure 5 montre un détail de cette alternance. Un zoom supplémentaire (figure 6) montre qu'au sein de cette alternance de premier ordre (5 cm), on voit un litage plus fin, de deuxième ordre. Ces fines strates de deuxième ordre ont une épaisseur voisine du diamètre des myrtilles, soit 2 à 3 mm.
À quoi peut être due cette double rythmicité ? N'y aurait-il pas du Milankowitch dans l'air ?
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Figure 6. Vue en gros plan des strates de Burn Cliff, avec sa stratification de premier et deuxième ordre |
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Puis Opportunity se dirige vers l'ouest de l'affleurement , en longeant ces falaises.
Il voit toujours cette fine stratification, qu'il étudie en détail (fig. 8, 9). La stratification change un peu, la double rythmicité semble disparaître, et il ne reste plus que la fine lamination du deuxième ordre. En observant cette fine stratification, on voit parfois de fins biseaux, et des niveau moins laminés. Que sont ces strates ? Sur Terre, ils ressembleraient à des dépots de plage.
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Figure 8. Vue de détail des fines laminations à l'Est de Burn Cliff dans Meridiani Planum |
Figure 9. Vue de détail des fines laminations à l'Est de Burn Cliff dans Meridiani Planum |
Détails des fines laminations à l'est de Burn Cliff
Après l'étude complète de ces falaises de Burn Cliff, la NASA décide de faire sortir Opportunity du cratère Endurance. Pour cela, il se dirige vers l'ouest, là où la pente est la plus faible. Sur ce chemin vers l'ouest, il s'approche d'autres petites falaises, où Opportunity retrouve le même type de strates que vers Burn Cliff.
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Figure 11. Détail des falaises situées à l'Ouest de Burn Cliff |
ues de falaises à l'Ouest de Burn Cliff, dans le cratère Endurance.
Pendant ces études au pied des falaises, Opportunity a effectué de très nombreuses analyses, mais la NASA n'a communiqué aucun résultat.
Après l'étude de ces 2eme falaises, la NASA cherche et trouve un site ou la pente pour sortir n'excèdera pas 25° (figure 12).
Et Opportunity sort du cratère, 6 mois après y être rentré (figure 13).
Pendant ses 6 mois dans le cratère, Opportunity n'a pas fait que de la géologie ; il a aussi fait de la météorologie.
La figure 14 montre un relevé des températures de l'atmosphère au dessus (100 m) d'Opportunity. En ordonnée est représentée la température de chaque jour : le violet indique la température juste avant le lever du soleil, le vert à midi et le rouge en fin d'après midi. Il y a environ 25° d'écart entre les heures les plus froides et les plus chaudes de la journée. Les chiffres en abscisse correspondent à la longitude du soleil dans un repère martien, c'est à dire à la position de Mars sur son orbite elliptique. Pour ces latitudes équatoriale où s'est posé Opportunity, la variation de température est surtout due à la distance au soleil, Mars ayant une orbite assez elliptique. La baisse de température vers Ls 80 est due à cet éloignement du soleil ; c'est en effet au Ls 74 que Mars est le plus loin du soleil. La baisse de la température journalière moyenne entre les jours les plus chauds et les plus froids est d'environ 15° pendant la période des mesures.
Figure 14. Évolution de la température de l'air au dessus d'Opportunity au cours des derniers mois
Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/Cornell
En ordonnée est représentée la température de chaque jour : le violet indique la température juste avant le lever du soleil, le vert à midi et le rouge en fin d'après midi. Il y a environ 25° d'écart entre les heures les plus froides et les plus chaudes de la journée. Les chiffres en abscisse correspondent à la longitude du soleil dans un repère martien, c'est à dire à la position de Mars sur son orbite elliptique.
Source : NASA/JPL/Cornell
Pendant ces derniers mois, on était en "hiver" martien. La nuit, les caméras sont évidemment inopérantes ; mais au petit matin, elles recommencent à prendre des images.
Les photographies de la figure 15 montrent une image en noir et blanc d'une mire colorée qui sert à étalonner les filtres des caméras couleur. Les deux photographies ont été prises avec un filtre bleu (0, 440 microns). La photographie de droite a été prise en milieu de journée. La photographie de gauche a été prise le 13 octobre au matin, 11 mn seulement après le lever du soleil. La mire est beaucoup plus claire, en particulier sur sa périphérie, où le cercle extérieur sombre est "blanchi ". En fait, toute la mire est recouverte de givre d'H2O, givre qui s'est déposé pendant la nuit hivernale et qui s'est sublimé quelques dizaines de minutes après le lever du soleil.
Figure 15. Photographies en noir et blanc d'une mire colorée servant à étalonner les images
Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/Cornell
À gauche, la mire est recouverte de givre ; à droite, il n'y a plus de givre
Source : NASA/JPL/Cornell
Opportunity étudiait aussi le ciel. Il a par exemple photographié de magnifiques nuages le 16 novembre (figure 16)
Figure 16. Nuages passant au dessus d'Opportunity le 16 novembre 2004
La NASA décide alors de diriger Opportunity vers le bouclier thermique (qui protégeait la sonde pendant sa traversée de l'atmosphère) pour l'étudier de près et regarder les dommages qu'il a subis pendant sa traversée de l'atmosphère. La figure 17 montre tout le trajet d'Opportunity, et la position de ce bouclier (Heatshield) 200 m au sud du cratère Endurance.
La figure 18 montre ce bouclier vu du bord du cratère. La figure 19 montre une vue rapproché de divers fragments, et même du "cratère d'impact " fait par la chute de ce bouclier.
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Figure 19. Fragments du bouclier thermique près de son point de chute |
Le bouclier thermique d'Opportunity
Depuis quelques jours, les techniciens étudient en détail ce bouclier, pour des questions techniques et non géologiques. On peut voir des images rapprochées de ce bouclier en allant sur les "raw images" du sol 333 et suivants ( voir par exemple http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/all/opportunity_p333.html ou http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/all/opportunity_p333.html ).
Puis La NASA devrait conduire Opportunity vers le sud, où les photographies prises par les sondes orbitales montreraient un autre type de terrain que la NASA décrit comme "a rugged region described as etched terrain" (région rocailleuse).
Affaire à suivre donc.
Spirit
En octobre, nous avions laissé Spirit quittant les rochers non stratitifiés de West Spur, et arrivant dans des terrains stratifiés.
Avant cela, fin aout-début septembre, Spirit avait étudié, foré, analysé … ces roches "en place", non stratifiées, dont le rocher Clovis (figure 20).
La Nasa n'avait que publié que très peu de resultats de ces analyses (voir l'article sur Mars du 17 octobre 2004). La NASA signalait qu'il s'agissait vraisemblablement de basalte altéré (voir l'article sur Mars du 17 octobre 2004).
La NASA vient de publier une autre analyse concernant le rocher Clovis : une analyse Moessbauer révèle que ces roches contiennent de la goethite (FeO, OH), oxyde de fer hydraté. Une preuve de plus que l'altération de ces roches volcaniques s'est faite en présence d'eau.
Fin septembre et début octobre donc, Spirit s'est dirigé vers ces roches stratifiées (figure 22). En passant, il a étudié diverses roches, dont Ebenezer, Tetl, et le rocher nommé Uchben, indiscutablement stratifié (figure 23). Spirit a foré la face supérieure de ce rocher stratifié (figure 24). Un gros plan sur la surface polie (figure 25) montre que cette roche est constitué de fragments relativement arrondis pour certains, anguleux pour d'autres, et de taille variable pris dans une matrice. L'absence de classement granulométrique indique qu'il ne s'agit pas de sédiments éoliens, mais soit de sédiments aquatiques mal triés, soit de cendres volcaniques, soit de cendres volcaniques remaniées par des coulée boueuses (« ash flow » en anglais).
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Figure 22. Vue d'ensemble de roches stratifiées
Vue
d'ensemble de roches stratifiées
 Droits réservés - © 2004 NASA/JPL Dans le quart bas/gauche, on distingue le rocher Uchben Source : NASA/JPL |
Figure 23. Gros plan sur le rocher Uchhen, d'environ 50 cm de long |
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Figure 24. Emplacement de la zone de forage sur la face supérieur d'Uchben (d = 5 cm) |
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Observation d'une roche stratifiée (Uchben) par Spirit.
Quittant Ubschen, Spirit se dirige vers Lutefisk. L'érosion éolienne en a naturellement dégagé les éléments "détritiques" constitutifs (figure 26), puis vers Palenque, qui montre de subtiles évidences de discordances internes (figures 27). Ces discordances ne permettent pas de trancher entre des sédiments "sédimentaires" ou des retombées de cendres volcaniques.
Figure 27. Vue générale du rocher Palenque (1 m de long) et de ses discordances internes
La NASA n'a pour l'instant (3 janvier) publié aucune analyse de ces trois rochers.
Puis la NASA a changé de tactique : après être resté près de 2 mois près de West Spur avec ses rochers Clovis, Uchben, Palenque …., elle décide d'aller "vite" vers un autre secteur des collines. La figure 28 montre un panorama des collines pris pendant l'approche, le 3 juin, sur lequel la NASA a rajouté le trajet de Spirit, du 11 juin (sol 159) jusqu'à mi novembre (sol 326). On note le lent cheminement jusqu'au sol 305 (début novembre), puis sa rapide progression jusqu'au sol 326.
Figure 28. Cheminement de Spirit de mi juin à mi-novembre 2004
Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/Cornell
En pointillé, une de ses destinations possibles pour l'avenir : le sommet de la colline Husband
Source : NASA/JPL/Cornell
La figure 29 montre cette progression des sols 313 à 330 (19 novembre au 6 décembre 2004).
Figure 29. Cheminement de Spirit de mi juin à mi-novembre 2004
Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/Cornell
En pointillé, une de ses destinations possibles pour l'avenir : le sommet de la colline Husband
Source : NASA/JPL/Cornell
La figure 30 montre la trace que Spirit laisse derrière lui, trace photographiée le sol 332 (8 décembre 2004).
Figure 30. Trace de Spirit prise le 8 décembre 2004
Droits réservés - © 2004 NASA/JPL
En pointillé, une de ses destinations possibles pour l'avenir : le sommet de la colline Husband
Source : NASA/JPL
Malgré cette "course rapide", quand la NASA voit un rocher digne d'intérêt, elle s'y arrête. Elle est ainsi restée plusieurs jours près du rocher Wishstone (figure 31) .
Comme avant chaque "forage", Spirit a effectué un énergique brossage. En général, le brossage pré-forage ne montrait rien de bien significatif, et nous n'en montrions pas le résultat. Ici, ce brossage a enlevé une patine claire (figure 32). Un gros plan (figure 33 : vue générale, et figures 34 et 35 : détails) sur cette surface brossée est riche de questions. On y voit nettement des figures, géométriques, souvent sous forme de cavités. Sont-ce des cavités présentes avant le brossage, ou ces cavités proviennent-elles du déchaussement et de l'ablations d'éléments géométriques ? Une telle surface fait penser à ce qu'on obtiendrait après le brossage énergique de cendres volcaniques mal consolidées et contenant des cristaux automorphes (sur Terre, de tels cristaux automorphes dans des cendres volcaniques sont souvent des pyroxènes).
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Figure 33. Vue générale sur la surface entière polie sur Wishstone (diametre de 5 cm) |
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Figure 34. Gros plan de la surface polie montrant des élément de forme géométrique anguleuse
Gros
plan de la surface polie montrant des élément de forme
géométrique anguleuse
 Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/Cornell Quelle est la nature de ces cristaux ? Source : NASA/JPL/Cornell |
Figure 35. Gros plan de la surface polie montrant des élément de forme géométrique anguleuse
Gros
plan de la surface polie montrant des élément de forme
géométrique anguleuse
 Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/Cornell Quelle est la nature de ces cristaux ? Source : NASA/JPL/Cornell |
Observation après brossage et forage du rocher Wishstone
La figure 36 montre la trace du polissage qui a suivi le bossage.
La figure 37 montre un gros plan sur la surface polie. Cette surface polie ressemble à celle d'Uchben (figure 24 ), avec en plus ces éléments géométriques (moins visibles après polissage que sur la surface simplement brossée).
Où la NASA va-t-elle diriger Spirit ?
La carte topographique de la figure 38 montre le trajet de Spirit jusqu'au sol 328 (4 decembre) marqué par un cercle rouge. La carte de la figure 39 est une carte "géologique" de la région, qui montre le trajet effectué le 21 décembre 2004 (sol 344). La figure 39 montre que Spirit va se diriger vers la ride Cumberland (Cumberland Ridge), vers un "belvédère" (larry's lookout) qui domine une vallée (Tenessee valley). Les photographies prises d'orbites suggèrent que les flancs raides de cette vallées laissent voir des affleurement bien stratifiés. A plus long terme, la NASA essaiera de diriger Spirit vers le sommet de la colline (Husband Hill summit), indiquée en bas à droite de la carte.
Figure 38. Carte topographique des Husband Hill
Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/MSSS/NMMNHS
Le trajet de Spirit effectué jusqu'à la date du 4 décembre (cercle rouge) est indiqué en jaune.
Source : NASA/JPL/MSSS/NMMNHS
Figure 39. Carte topographique des Husband Hill
Droits réservés - © 2004 NASA/JPL/MSSS/NMMNHS
Le trajet de Spirit effectué jusqu'à la date du 4 décembre (cercle rouge) est indiqué en jaune.
Source : NASA/JPL/MSSS/NMMNHS
Mais n'oublions surtout pas que nos deux robots sont sur Mars depuis bientôt 1 an, qu'ils ont parcouru respectivement 1,5 et 4 km, alors que leur fonctionnement nornal n'était prévu que pour une durée de 3 mois et un parcours de 600 m. Pour l'instant, ils fonctionnent encore bien. Permettront-ils d'atteindre ces objectifs, les terrains "rugueux et piquetés" pour Opportunity, le sommet de Husband Hill pour Spirit ?
Dossier Nouvelles de Mars
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