Les aventures et les résultats de Curiosity entre septembre 2013 et mai 2014, de Yellowknife Bay à Kimberley

Rappelons que les sédiments de ce lac ne constituent pas le but scientifique de la mission. Le but scientifique principal correspond aux couches argileuses basales du Mont Sharp, couches argileuses sur lesquelles venaient déferler les vagues de ce lac. Le trajet déjà effectué est figuré en vert, celui qui reste à faire est figuré en rouge.

Alluvial Fan peut être traduit par "cône de déjection", Bedded Fractured par "couches fracturées", Cratered Surface par "surface cratérisée", Hummocky Plain par "plaine bosselée", Rugged par "accidenté" et Striated par "strié".

Source : Science 343, (2014); J. P. Grotzinger et al. Gale Crater, Mars, a Habitable Fluvio-Lacustrine Environment at Yellowknife Bay

Pour les outils, dont SAM, voir Le 6 août, le robot Curiosity devrait se poser sur Mars et sa partie instruments scientifiques. En dosant l'argon et surtout en mesurant le rapport ⁴⁰Ar/³⁶Ar, Curiosity a pu proposer un âge de 4,2±0,4 Ga. Cet âge ne correspond pas à l'âge de la roche sédimentaire, mais à un mélange des âges des éléments détritiques (âge Noachien), de la matrice (Hespérien inférieur) et des minéraux diagénétiques. Cet âge correspond à l'ordre de grandeur de ce qu'indiquent les modèles de cratérisation.

À la surface d'une planète sans champ magnétique et avec une faible atmosphère, le rayonnement cosmique atteint la surface. Des noyaux de ³He, ²¹Ne… sont ainsi implantés dans les premiers décimètres les plus superficiels des roches martiennes. La teneur d'une roche en ces noyaux indiquent depuis combien de temps cette roche est en (sub)surface. Dans le cas des roches forées dans Yellowknife Bay, on trouve un âge de 78±30 Ma. Cet âge, associé à la morphologie du site, permet d'estimer la vitesse d'érosion (éolienne) des escarpements martiens : environ 1m/Ma. Ce résultat permettra de mieux choisir les futurs sites de forage. En effet, les molécules organiques que doit rechercher Curiosity sont très sensibles à l'environnement externe martien qui est très agressif (rayons cosmiques, UV, milieu très oxydant…). Le site du forage Cumberland (en bleu) était en surface depuis 80 Ma, et les (éventuelles) molécules organiques ont vu leur teneur très fortement réduite. Vue la vitesse "élevée" de cette érosion, un forage implanté très près d'un escarpement (en rouge) aurait peut-être permis de découvrir des quantités mesurables de matière organique martienne.

L'érosion a dégagé et laissé en saillie des filons résistants et recoupant un substratum plus érodable.

La NASA y a effectué des analyses, mais n'en a pas divulgué les résultats.

La NASA y a effectué des analyses, mais n'en a pas divulgué les résultats.

C'est sur ce site qu'a été effectuée la seule analyse (ChemCam) post-Yellowknife Bay publiée à ce jour (25 mai 2014). L'analyse publiée ci-après a été effectuée sur l'un de ces bancs durs que l'érosion met en évidence.

Le rectangle noir localise les sites d'analyse de Chemcam, dont les résultats sont présentés à la figure suivante.

Les proportions des divers éléments indiquent une chimie basaltique. Les bancs sont donc constitués de grès plus ou moins conglomératiques, eux-mêmes formés de micro-débris basaltiques (ou gabbroïques). On pourrait trouver de tels sédiments au fonds des lacs islandais.

À partir de ce sol 486, la NASA va, dans la mesure du possible, choisir de rouler sur des terrains moins caillouteux, ce qui va ralentir la progression de Curiosity, mais ne va pas stopper la dégradation des roues. À gauche, l'image d'une roue ce 18 décembre 2013. Il y a déjà une belle déchirure (flèche verte). À gauche, la même roue photographiée le 8 mars 2014 (sol 364, 2 mois et demi plus tard donc). La déchirure (flèche verte) n'a pas évolué. Par contre une simple trace de choc (flèche rouge) est devenue un beau trou.

Quatre trous-déchirures sont nettement visibles.

Rappelons que Curiosity pèse 900 kg, et que même avec six roues, cela fait une sacrée pression sur les roues dans des situations comme celle surprise par la caméra MAHLI le 8 janvier 2014 (sol 506).

Pour la première fois, Curiosity va découvrir un galet de roche grenue dont les cristaux sont visibles à l'œil nu (on devrait dire « à la caméra nue »).

Le rectangle noir localise la figure suivante, zoom sur ce conglomérat.

On voit nettement des galets arrondis pluri-centimétriques, indiquant un transport par un courant d'eau assez énergique. Le gros galet central est un galet de gabbro, galet nommé Harrison, où l'on reconnaît parfaitement des baguettes centimétriques de feldspaths plagioclases pris dans une matrice verte de pyroxènes verdâtres. La NASA indique que ChemCam a confirmé cette détermination. La présence de ce galet de gabbro montre qu'il doit y avoir quelque part dans les parois du cratère Gale, des roches magmatiques ayant cristallisé lentement, en profondeur. Les roches magmatiques martiennes ne sont donc pas que des roches volcaniques.

Arrivé au sommet le 4 février 2014 (sol 533), Curiosity fait moult photos, dont la trentaine assemblées en cette mosaïque.

En examinant la surface rocheuse dépourvue de sable et de caillasses, il retrouve des filons en saillie qui ne sont pas sans rappeler ceux du site Darwin (figures 10 et 11).

En examinant la surface rocheuse dépourvue de sable et de caillasses, il retrouve des filons en saillie qui ne sont pas sans rappeler ceux du site Darwin (figures 10 et 11).

Dans le quart inférieur gauche, noter les filons en reliefs, les mêmes que ceux des deux figures précédentes mais vus sous un autre angle.

Cette carte permet de suivre l'exploration de la Région de Kimberley entre la mi-mars et la mi-mai 2014. Curiosity, si on ne tient pas compte des virages, progresse du Nord au Sud. Son trajet est indiqué par un trait jaune. Chaque point jaune correspond à un arrêt nocturne. L'indication à côté de ces sites d'arrêt indique le n° du sol se terminant lors de cet arrêt. Vous pouvez donc (approximativement) localiser les sites de prises de vue des 25 images qui suivent. Une photo prise le sol xxx a donc été prise depuis le point jaune appelé sol xxx ou sur le trait jaune situé juste "en amont" de ce point jaune. Le point rouge indique le site du forage de Windjana (figures 46 à 51). Sur cette carte, on voit bien les couches horizontales formant des buttes témoins. Trois de ces buttes (les monts Christine, Joseph et Remarkable) recouvrent nettement en discordance une unité "striée" située juste à l'Est.

Le Mount Remarkable correspond à la deuxième butte en partant de la gauche.

De gauche à droite le Mont Joseph, le Mont Remarkable et le Mont Christine.

Le sommet de chacune de ces buttes est constitué d'une couche résistante horizontale, recouvrant (avec une discordance angulaire) les couches inclinée vers le SSE de l'unité striée.

De gauche à droite le Mont Joseph, le Mont Remarkable et le Mont Christine.

Le sommet de chacune de ces buttes est constitué d'une couche résistante horizontale, recouvrant (avec une discordance angulaire) les couches inclinée vers le SSE de l'unité striée.

Au premier plan, le sol "sableux" est affecté de curieux sillons. Ceux-ci se formeraient à l'aplomb des fractures "ouvertes" des dalles de grès. Ces fractures et la chute du sable qui s'y produit pourraient être dues aux alternances dilatations / contractions thermiques affectant ces dalles de grès (rappelons que pendant l'été, la température du sol varie de 0°C le jour à -90°C la nuit, cf. les variations de température jour/nuit en août 2012).

Ces monts et l'espèce de "plateau" les reliant sont constitués de couches horizontales. Au premier plan, on voit très bien les couches inclinées vers la gauche (vers le SSE) de l'unité striée. La discordance angulaire entre les terrains horizontaux et inclinés se distingue assez bien entre la base des deux monts.

Ce mont est constitué de couches horizontales. Au premier plan, les couches inclinées vers la gauche.

Ce mont est constitué de couches horizontales. Au premier plan, les couches inclinées vers la gauche.

On devine les traces du rover qui arrive par le coin supérieur gauche de l'image. Le rover Curiosity lui-même correspond au petit point bleu au tiers inférieur de l'image, au pied du Mont Remarkable.

Le forage a été effectué dans la couche horizontale qui traverse l'image de gauche à droite. Quelques mètres en arrière, cette couche horizontale est surmontée d'autres couches. Si la vitesse d'érosion (éolienne) est la même ici que dans Yellowknife Bay, cette couche n'est donc en surface que depuis quelques millions d'années. Une position favorable pour y trouver de l'éventuelle matière organique martienne.

Cette photo a été prise le sol 630, 15 mai 2014, dès que Curiosity s'est éloigné du site de forage.

Les équipes de la NASA ont déjà choisi le site du futur forage. Avant d’entamer le forage proprement dit, les scientifiques ont voulu examiner la qualité de la roche, ainsi que sa structure. Pour cela ils ont utilisé une brosse rotative qui a enlevé la poussière sur un cercle d’environ 6 cm de diamètre, débarrassant la roche de la poussière rougeâtre qui recouvre toute la majorité de la surface de Mars. Ce cercle "dépoussiéré" correspond à la petite tache verte juste à droite de la flèche rouge. La position de ce site de forage a été choisie juste au pied d’un relief : les premières pentes du Mont Remarkable commencent à moins d’1 m à gauche du point de forage. Si l’érosion éolienne a la même vitesse qu’à Yellowknife Bay (1 m/Ma), alors la surface de Windjana n’est en surface que depuis moins d’1 Ma. Une bonne chance pour que les molécules organiques qu’elle contenait éventuellement n’aient pas été entièrement dégradées par les conditions externes.

Cette image a été effectuée de nuit, et le trou de forage est éclairé par les diodes du bras. C'est la poudre issue du forage qui a été prélevée pour être introduite dans l'instrument SAM. Des traces des impulsions laser de ChemCan sont visibles à l'intérieur du forage, ainsi qu'au-dessus en haut à droite. Les résultats de ces analyses sont attendues pour... plus tard.

C'est ce petit relief qui va faire l'objet des huit images suivantes.

Les couches supérieures de ce relief sont "banales" pour le secteur, en ce sens qu'elles ont un léger pendage vers le SSE comme toutes les couches de l'unité striée dans ce secteur. Mais la base de ce relief est constituée de couches ayant un autre pendage, les parties supérieure et inférieure de ce relief sont donc séparées par une discordance angulaire. Une autre unité, plus vieille que l'unité striée, ou une variation locale de pendage au sein de cette même unité ?

En haut les couches "classiques" inclinées vers la droite (vers le SSE). En bas des couches différemment orientées et inclinées.

Certaines de ces couches sont constituées de sédiments détritiques grossiers. Ces couches inclinées ne peuvent donc en aucun cas être d'origine éolienne mais sont bien d'origine fluviatile et/ou torrentielle.

Des stratifications obliques sont visibles dans le quart inférieur droit. Encore un indice du dépôt de ces couches par des eaux courantes.

On voit un réseau de fracture d'allure différente des fractures "habituelles". Des Fentes de dessiccation ?