La teinte emblématique de la planète rouge Mars fascine les scientifiques depuis des siècles, mais la véritable raison de sa couleur est peut-être différente de ce que nous pensions autrefois. Une étude révolutionnaire suggère que la couleur rouge de Mars n'est pas causée par une hématite sèche et ressemblant à de la rouille, comme on le pensait auparavant, mais par la ferrihydrite, un minéral riche en fer qui se forme dans l'eau. Cette découverte remodèle notre compréhension de l'histoire de Mars, suggérant que Mars était autrefois humide et potentiellement habitable.
Mars fascine les scientifiques et le public depuis des siècles, principalement en raison de sa couleur rouge vif. Cette teinte unique lui a valu le surnom bien connu de « Planète rouge ». Mais qu’est-ce qui donne exactement à Mars sa couleur emblématique ? Les scientifiques débattent de cette question depuis qu’ils ont commencé à étudier Mars. Aujourd’hui, de nouvelles recherches pourraient apporter une réponse claire : relier la couleur de Mars à son passé aquatique.
Une étude récente publiée dans Nature Communications, dirigée par des chercheurs de l'Université Brown et de l'Université de Berne, suggère que la poussière rouge de Mars provient principalement de la ferrihydrite, un minéral de fer riche en eau. Cela remet en question la croyance de longue date selon laquelle la couleur de Mars est causée par l'hématite, un minéral sec ressemblant à de la rouille. En analysant les données des orbiteurs martiens, des rovers et des simulations en laboratoire, les chercheurs ont présenté des preuves convaincantes que la ferrihydrite, et non l'hématite, est responsable de l'apparence rouge emblématique de Mars.
"La question fondamentale de savoir pourquoi Mars est rouge a été réfléchie pendant des centaines, voire des milliers d'années", a déclaré Adomas (Adam) Valantinas, chercheur postdoctoral à l'Université Brown, qui a commencé ses travaux alors qu'il préparait son doctorat à l'Université de Berne. "Sur la base de notre analyse, nous pensons que les minéraux hydrothermaux sont omniprésents dans la poussière et peuvent également être présents dans les formations rocheuses. Nous ne sommes pas les premiers à considérer les minéraux hydrothermaux comme la cause de la couleur rouge de Mars, mais cela n'a jamais été confirmé car nous utilisons désormais des données d'observation et de nouvelles méthodes de laboratoire pour créer de la poussière martienne en laboratoire."
L'hydrothermal est un minéral d'oxyde de fer qui se forme dans des environnements riches en eau. Sur Terre, elle est souvent associée à des processus tels que l'altération des roches volcaniques et des cendres volcaniques. Jusqu'à présent, son rôle dans la composition de la surface de Mars était moins clair, mais la nouvelle étude suggère qu'il pourrait s'agir d'un composant important de la poussière qui recouvre la surface.
Cette découverte fournit un indice important selon lequel Mars avait un passé plus humide et plus habitable, car contrairement à l'hématite, qui se forme généralement dans des conditions plus chaudes et plus sèches, l'hydrométéorite s'est formée en présence d'eau froide. Cela suggère que Mars aurait pu autrefois disposer d’un environnement capable de contenir de l’eau liquide, un ingrédient essentiel à la vie, et qu’elle est passée d’un environnement humide à un environnement sec il y a des milliards d’années.
"Ce que nous voulons comprendre, c'est le climat de l'ancienne Mars, les processus chimiques sur Mars - pas seulement anciens - mais actuels", a déclaré Valantinas, qui travaille dans le laboratoire du planétologue Brown Jack Mustard, auteur principal de l'étude.
"Ensuite, il y a la question de l'habitabilité : y a-t-il déjà eu de la vie ? Pour comprendre cela, vous devez comprendre les conditions dans lesquelles ce minéral s'est formé. Ce que nous savons de cette étude est la preuve que la ferrihydrite se forme, et pour que cela se produise, il doit y avoir des conditions dans lesquelles l'oxygène (de l'air ou d'autres sources) et l'eau peuvent réagir avec le fer. Ces conditions sont très différentes de l'environnement sec et froid d'aujourd'hui. Lorsque les vents martiens soufflent cette poussière, cela crée l'apparence rouge caractéristique de la planète. "
Les chercheurs ont analysé les données de plusieurs missions sur Mars, combinant les observations orbitales du Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA et des Mars Express et Trace Gas Orbiters de l'Agence spatiale européenne avec des mesures au sol provenant de rovers tels que Curiosity, Pathfinder et Opportunity.
Les instruments installés sur les orbiteurs et les rovers fournissent des données spectroscopiques détaillées sur la surface poussiéreuse de Mars. Les résultats ont ensuite été comparés à des expériences en laboratoire au cours desquelles l’équipe a testé la façon dont la lumière interagissait avec les particules de ferrihydrite et d’autres minéraux dans des conditions martiennes simulées.
"La poussière de Mars a un très petit volume, donc pour effectuer des mesures réalistes et précises, nous avons simulé la taille des particules du mélange pour l'adapter à la taille des particules sur Mars", a déclaré Valantinas. "Nous avons utilisé des broyeurs avancés pour réduire la taille de la ferrihydrite et du basalte à des niveaux submicroniques. La taille finale est 1/100 de la taille d'un cheveu humain, et les spectres de réflectance de ces mélanges correspondent étroitement à ceux observés depuis l'orbite et sur la surface rouge de Mars. "
Aussi passionnantes que soient ces nouvelles découvertes, les chercheurs savent qu'aucune d'entre elles ne pourra être confirmée tant que des échantillons martiens ne seront pas ramenés sur Terre, et que les mystères du passé de la planète rouge resteront hors de portée.
"Cette étude est une opportunité d'ouvrir des portes", a déclaré Mustard. "Cela nous donne une meilleure opportunité d'appliquer les principes de la formation et des conditions minérales dans le temps. Mais plus important encore, le rover Perseverance collecte actuellement des échantillons martiens. Lorsque nous rapporterons ces échantillons, nous pourrons vérifier si cela est correct."
Compilé à partir de / scitechdaily