Article | 16/03/2004

De splendides paysages, pas de nouvelles analyses, des interrogations

16/03/2004

Pierre Thomas

ENS de Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Emmanuelle Cecchi

Florence Kalfoun

ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Spirit arrive au bord du cratère Bonneville. Opportunity confirme la présence d'eau liquide sur Mars lors de son histoire ancienne (gypse, dépressions, fentes de dessiccation).

Table des matières

Des nouvelles de Spirit
Des nouvelles d'Opportunity
Voir aussi

Les semaines précédentes, nous avons surtout parlé des résultats du robot Opportunity, qui a trouvé des roches sédimentaires stratifiées, vraisemblablement des argiles évaporitiques, avec ces sphérules très énigmatiques.

Tout cela confirme que de l'eau liquide a existé durant une longue période dans l'histoire ancienne de Mars.

Des nouvelles de Spirit

Nous avions un peu "oublié" le robot Spirit, qui progressait dans un champ de blocs basaltiques, avec de plus en plus de blocs au fur et a mesure de sa progression.

Figure 1. Vue du paysage à l'arrière de Spirit le 26 février 2004

Figure 2. Vue du paysage à l'avant de Spirit le 26 février 2004

Le nombre de blocs augmentait au cours du trajet car Spirit s'approchait du bord d'un cratère d'impact (nommé Bonneville et situé à 236 m du site d'atterrissage), et les blocs en était les éjectas. Après plus de 2 mois de trajets et d'analyses divers, Spirit a atteint le bord du cratère Bonneville le 11 mars 2004.

Figure 3. Vue panoramique du cratère Bonneville

Panorama obtenu à partir de quatre images brutes "colorisées" (1, 2, 3, 4).

Le paysage est fantastique mais géologiquement un peu décevant. Le cratère Bonneville, d'un diamètre de 200 m, qui montre pourtant une coupe de terrain sur une vingtaine de mètres d'épaisseur, ne présente apparemment pas "d'affleurements" étendus sur ses flancs internes, entièrement recouverts (semble-t-il) d'éjectas ou d'éboulis. Que donneront les images vues sous d'autres angles et les analyses ? Les innombrables blocs qui encombrent ses bordures sont des blocs éjectés/retombés. On peut faire la comparaison avec ce qu'on trouve au bord du Meteor Crater de l'Arizona, le plus jeune (50 000 ans) des cratères terrestres comparables.

Figure 4. Affleurements internes de Meteor Crater (Arizona)

Figure 5. Contact entre le substratum (grès triasique rouge) et les éjectas (calcaire permien blanc) en bordure de Meteor Crater (Arizona)

La figure 4 montre des affleurements internes au cratère, au sein de la pente, affleurement qui sortent des éjectas et éboulis recouvrant partiellement la pente. Ces affleurements sont des calcaires permiens en bas, des grès triasiques en haut. On voit aussi très bien au premier plan, près de la crête, le "champ de blocs" formé par les éjectas. Sur la figure 5, on voit le substratum (grès triasique rouge) recouvert des éjectas (qui ici sont en calcaire permien blanc). On note que, dans les éjectas, on ne voit absolument plus la régularité et l'orientation de l'ancienne stratification des calcaires permiens, les blocs étant retombés dans tous les sens. Le cratère Bonneville ressemble donc beaucoup à ce qu'on attend d'un cratère météoritique peu érodé. Il n'en est pas de même du cratère dans lequel s'est posé Opportunity.

Des nouvelles d'Opportunity

Quelle est l'origine de la dépression dans laquelle s'est posé Opportunity ?

Opportunity s'est posé au fond d'une dépression (un cratère) d'une quinzaine de mètres de diamètre et de 1,5 à 2 m de profondeur. La NASA a reconstitué (trait rouge) la chute (contrôlée) de la sonde, puis les 26 rebonds qu'elle a effectués grâce à ses air-bags, puis enfin son roulement au fond du petit cratère (Figure 6). Une vue-reconstitution globale du cratère est même proposée.

Figure 6. Reconstitution de la chute d'Opportunity sur Mars

Figure 7. Modèle 3D et photographies associées du site d'atterrissage d'Opportunity

Mais les bords de ce "cratère" ne ressemblent absolument pas ni aux bords du cratère Bonneville exploré par Spirit, ni à ceux de Meteor Crater en Arizona : on ne voit aucun "champ de blocs" disposés dans tous les sens. Au contraire, on peut suivre des strates quasiment horizontales sur plusieurs mètres. Quand elles ne sont pas en continuité, elles ne semblent pas avoir été basculées de plus de 10-20°.

Figure 8. Vue globale de l'affleurement sur le site d'atterrissage d'Opportunity

Figure 9. Détail d'un affleurement à dépôts stratifiés

On a l'impression soit de voir des strates "par la tranche", soit même de voir des strates sous forme dalles vues par le dessus, pendant avec un faible pendage vers l'intérieur du cratère (figure 10).

Figure 10. Vue de dessus des dalles du cratère d'Opportunity

Ces observations posent un problème : la dépression dans laquelle s'est posé Opportunity est-elle un cratère d'impact ? Cela n'y ressemble guère ! Que peut-on proposer comme hypothèses alternatives ? Un cratère "normal", mais où une érosion aurait enlevé tous les éjectas et où il ne resterait plus que le substratum en place ? On peut même être plus "audacieux et iconoclaste", jouer au "géologue découvreur" et proposer que la dépression dans laquelle s'est posé Opportunity ne soit pas un cratère d'impact. Cela pourrait être un "fontis", espèce de dépression ou de doline s'établissant par effondrement du toit au dessus de grottes et autres cavités. Sur Terre, ces cavités peuvent être naturelles et obtenues en général par dissolutions de calcaires, ou... d'évaporites (sel, gypse…). Il peut aussi exister sur terre des fontis au-dessus de cavités artificielles, par exemple les anciennes carrières de gypse de la région parisienne.

Figure 11. Grand fontis sur le plateau dû à l'effondrement d'anciennes galeries à Frépillon (Val d'Oise)

Cette idée qu'il puisse y avoir des cavités d'effondrement dans Meridiani planum est renforcée par une observation de la NASA, qui a noté des « regroupements de dépressions circulaires ». Bien sûr, de tels regroupements peuvent être interprétés comme des effets d'impacts comme dans la légende proposée par la NASA. Mais sur Terre, les fontis sont souvent regroupés dans des zones où la dissolution a été importante. Alors ?

Des nouvelles de nos "sphérules mystères"

La NASA vient de publier des reconstitutions fausses couleurs des roches à vugs et à berries, en recombinant 3 images obtenues avec des filtres rouge, vert et bleu.

Figure 12. Vue colorée des rochers de El Capitan

Figure 13. Détail coloré des rochers de El Capitan et des berries

Le fond de la roche, très laminée, et avec ses vugs (micro-cavités très vraisemblablement obtenues par dissolution de gypses ou autres évaporites) est brun-rosâtre pâle avec cette recombinaison colorée ; le sable est gris bleuté ; les sphérules sont d'un bleu turquoise. Cela signifie que le fond de la roche et les sphérules n'ont pas la même composition minéralogique.

Une autre composition fausses couleurs du rocher Stone Mountain indique le même résultat avec d'autres couleurs (roche verte, sable violet et berries orangées). Quand la NASA (qui connaît les bandes passantes de ses filtres, qui sait quelle associations d'images elle a faites…, et qui peut donc proposer des identifications) nous en dira-elle plus ?

Figure 14. Détail "coloré" des rochers de Stone mountains et des berries

Des nouvelles de nos possibles fentes de dessiccations

Sur les dalles inclinée, et en zoomant dans le cadre rouge on devine un réseau de fentes grossièrement hexagonales. Confirmation de la question que nous nous posions le 2 mars : y aurait- t-il des fentes de dessiccations sur Mars ?

Figure 15. Vue générale et zoom sur des hypothétiques fentes de dessiccation

Attendons la suite.

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