Si la vie existait autrefois sur Mars, la vérification par le rover Perseverance des sédiments lacustres au fond du cratère Jezero a renforcé l'espoir de trouver des traces de vie dans le cratère. La nouvelle étude, publiée dans la revue Science Advances par une équipe dirigée par l'UCLA et l'Université d'Oslo, montre que le cratère était à un moment donné rempli d'eau, déposant des couches de sédiments au fond du cratère.
Le lac s’est alors rétréci et les rivières qui s’y alimentaient charriaient des sédiments qui formaient un immense delta. Au fil du temps, le lac s'est dissipé et les sédiments du cratère ont été érodés, créant les caractéristiques géologiques visibles aujourd'hui à la surface.
Le radar montre que ces périodes de dépôt et d'érosion se sont produites sur de longues périodes de changement environnemental, confirmant que les déductions sur l'histoire géologique du cratère Jezero basées sur les images de Mars obtenues depuis l'espace sont exactes.
"Depuis l'orbite, nous pouvons voir un tas de sédiments différents, mais nous ne pouvons pas dire si nous regardons leur état d'origine ou si nous regardons la fin d'une longue histoire géologique", a déclaré David Paige, professeur de sciences de la Terre, des planètes et de l'espace à l'UCLA et auteur principal de l'article. "Pour comprendre comment ces choses se sont formées, nous devons voir ce qui se passe sous la surface."
Le rover de la taille d’une voiture transportant sept instruments scientifiques explore le cratère de 30 miles de large depuis 2021, étudiant sa géologie et son atmosphère et collectant des échantillons. Les échantillons de sol et de roches de Perseverance seront ramenés sur Terre par de futures expéditions et étudiés à la recherche de preuves de vie passée.
De mai à décembre 2022, « Perseverance » a navigué du fond du cratère jusqu’au delta. Le delta est un gros sédiment vieux de 3 milliards d'années. Vu de l'orbite, il ressemble beaucoup aux deltas fluviaux de la Terre.
Lorsque le rover est entré dans le delta, l'imageur radar de Perseverance pour l'expérience souterraine sur Mars (RIMFAX) a tiré des ondes radar vers le bas à des intervalles de 10 centimètres, mesurant les impulsions réfléchies à une profondeur d'environ 20 mètres sous la surface. Grâce au radar, les scientifiques peuvent voir le fond des sédiments, révélant ainsi la surface supérieure du fond du cratère enfoui.
Des années de recherche sur les radars à pénétration de sol et d'essais RIMFAX sur Terre ont appris aux scientifiques comment lire la structure et la composition des formations rocheuses souterraines à partir des réflexions radar. Les images souterraines qui en résultent montrent des formations rocheuses qui peuvent être interprétées comme des tranchées routières.
"Certains géologues disent que la capacité du radar à voir ce qui se passe sous la surface est un peu comme de la triche", a déclaré Page, chercheur principal adjoint au RIMFAX.
L'imagerie RIMFAX montre que deux périodes d'érosion ont été prises en sandwich entre deux périodes distinctes de dépôt. L'UCLA et l'Université d'Oslo rapportent que le fond du cratère sous le delta n'est pas uniformément plat, ce qui suggère une période d'érosion avant le dépôt des sédiments du lac. Les images radar montrent que les sédiments sont réguliers et horizontaux, tout comme ceux déposés dans les lacs de la Terre. Des études antérieures avaient mis en doute la présence de sédiments lacustres, mais cette étude l'a confirmé.
La deuxième période de dépôt s'est produite lorsque le niveau du lac a fluctué et que la rivière a déposé un large delta qui s'étendait autrefois loin dans le lac, mais qui est maintenant érodé plus près de l'embouchure.
"Les changements que nous observons dans les archives rocheuses sont dus à des changements à grande échelle dans l'environnement martien", a déclaré Page. "C'est vraiment cool que nous puissions voir autant de preuves de changement dans une zone géographique aussi petite, ce qui nous permet d'étendre nos découvertes à l'ensemble de l'échelle du cratère."