Mars aurait-elle connu un climat tropical passé ?

Des découvertes récentes faites par le rover Perseverance de la NASA dans le cratère Jezero sur Mars, révèlent des indices fascinants sur l’histoire de l’eau et de l’activité géologique de la planète rouge. 

Une équipe de recherche internationale comprenant des scientifiques du CNRS Terre & Univers et du CNRS Physique, a identifié des roches claires riches en alumine (Al₂O₃), un composé rarement présent dans de telles concentrations sur Mars. Ces roches contiennent notamment des minéraux comme la kaolinite, une argile formée par une intense altération aqueuse, et des phases déshydratées, y compris des minéraux de type spinelle. 

Elles témoignent d’une altération extrême par l’eau, probablement durant les périodes anciennes de Mars, il y a environ 3,8 à 4 milliards d’années, quand des conditions humides prévalaient. L’eau aurait dissout des éléments comme le fer et le magnésium, laissant une concentration élevée d’aluminium. Par la suite, ces roches ont été exposées à des températures élevées, peut-être à cause d’impacts météoritiques ou de processus volcaniques, entraînant une déshydratation partielle et leur durcissement.

Ces fragments rocheux, dispersés dans le cratère Jezero, pourraient provenir des bords du cratère, érodés par des phénomènes fluviaux ou des impacts. Leur découverte est significative car la kaolinite et d’autres argiles similaires, sont des marqueurs d’un environnement autrefois habitable. Elle démontre que Mars a connu des processus géologiques complexes, comparables à ceux observés sur Terre, et confirment que l’eau a joué un rôle crucial dans la transformation de son paysage.

Les scientifiques espèrent que l’étude de ces roches permettra de mieux comprendre les anciennes conditions climatiques de Mars, ainsi que les mécanismes qui ont pu soutenir une éventuelle vie microbienne. Ces échantillons sont également considérés comme une cible prioritaire pour un retour sur Terre dans le cadre de futures missions, car ils pourraient contenir des indices précieux sur l’histoire géologique et climatique de Mars.

En résumé, ces roches riches en alumine représentent les signes les plus prononcés d’altération aqueuse jamais observés in-situ sur Mars. Elles éclairent les périodes humides de la planète et ouvrent la voie à de nouvelles recherches sur la possibilité d’une vie passée sur la planète rouge.

L’ensemble instrumental SuperCam

Cet ensemble instrumental très innovant a été développé conjointement par un consortium de laboratoires français emmené par l’IRAP (Toulouse, France) et le LANL (Los Alamos, USA), avec une contribution de l’Université de Valladolid (Valladolid, Espagne). Le CNES est responsable, vis-à-vis de la NASA, de la contribution française à SuperCam. Le CNES, le CNRS et de nombreuses universités ont apporté des ressources humaines pour la fourniture de cet instrument, et l’instrument est opéré en alternance par l’équipe américaine depuis le LANL et par l’équipe française et européenne au travers du centre de contrôle installé au CNES à Toulouse (FOCSE Mars 2020).

Laboratoires CNRS impliqués

• Laboratoires du CNRS Terre & Univers : 
  • Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS-IPSL) Tutelles : IPSL / CNRS / Sorbonne Univ / UVSQ
  • Institut de Recherche en Astrophysique et planétologie (IRAP – OMP)Tutelles : CNRS / CNES / Univ.Toulouse III Paul Sabatier 
  • Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (IPAG – OSUG)Tutelles : CNRS / UGA 
  • Laboratoire de Géologie de Lyon : Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE – OSUL)Tutelles : CNRS / ENS Lyon / Univ. Claude Bernard / UJM Saint-Etienne 
  • Laboratoire d’Instrumentation et de Recherche en Astrophysique (LIRA – Obs de Paris-PSL)Tutelles : CNRS / Observatoire de Paris – PSL / Sorbonne Univ / Univ Paris Cité  
• Laboratoire du CNRS Physique : 
  • Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (IMPMC)Tutelles : CNRS / MNHN / Sorbonne Univ

Ressource complémentaire

• Royer, C., Bedford, C.C., Johnson, J.R. et al. Intense alteration on early Mars revealed by high-aluminum rocks at Jezero crater. Commun Earth Environ 5, 671 (2024). 

Contact IRAP

• Olivier Forni, olivier.forni@irap.omp.eu