Carbonates sur Mars

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Photographie de Nili Fossae, une zone riche en carbonates.
Photographie en fausse couleur d'une partie de Nili Fossae : les zones vertes sont riches en carbonates.

Les preuves de l'existence des carbonates sur Mars ont été inaccessibles jusqu'à récemment. Par exemple, beaucoup d'instruments de détection comme OMEGA et THEMIS sensibles aux émissions infrarouges caractéristiques des carbonates n'ont pas suggéré leur présence en surface[1], à des échelles spatiales de 100 mètres ou plus[2]. Bien que omniprésent, les carbonates dominés par la magnésite MgCO3 dans la poussière martienne représentent moins de 5 % en fraction massique et pourraient avoir été formés sous les conditions atmosphériques actuelles[3]. De plus, exceptés en tant que composants de la poussière, les carbonates n'ont été détectés par aucune mission in situ, même si des modèles minéralogiques n'excluent pas de petites quantités de carbonate de calcium dans certaines roches de Husband Hill dans le cratère Gusev[4].

La première identification réussie à l'échelle locale (inférieur à 10 km) d'un fort signal spectral infrarouge provenant de carbonates de surface a été réalisée par l'équipe MRO-CRISM[5]. L'équipe a identifié un dépôt dans Nili Fossae dominé par une seule phase minérale qui est spatialement associée avec des affleurements d'olivine. Le minéral dominant s'est révélé être de la magnésite bien que la morphologie basées sur des observations obtenues par HiRISE et les propriétés thermiques suggéraient que le dépôt était lithique. Stratigraphiquement, cette couche est apparu être située entre des phyllosilicates en dessous et des roches mafiques au-dessus, temporellement entre le Noachien et l'Hespérien.

L'absence de dépôts de carbonates plus vastes sur Mars est supposée être en lien avec des environnements aqueux globalement dominés par de faibles pH[6]. Même le moins soluble des carbonates, la sidérite (FeCO3), précipite à des pH supérieurs à 5[7],[8].

En 2008, un dépôt important de carbonates en surface est identifié par les expériences TEGA et WCL de la sonde Phoenix : le sol situé à proximité du site d'atterrissage est alcalin et renferme entre 3 et 5 %m de calcite (CaCO3)[9].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Bibring, Y Langevin, JF Mustard, F Poulet, R Arvidson, A Gendrin, B Gondet, N Mangold, P Pinet, Forget,F, Berthé,M, Bibring,J. P., Gendrin,A, Gomez,C, Gondet,B, Jouglet,D, Poulet,F, Soufflot,A, Vincendon,M, Combes,M, Drossart,P, Encrenaz,T, Fouchet,T, Merchiorri,R, Belluci,G, Altieri,F, Formisano,V, Capaccioni,F, Cerroni,P et Coradini,A, « Global Mineralogical and Aqueous Mars History Derived from OMEGA/Mars Express Data », Science, vol. 312, no 5772,‎ , p. 400–404 (PMID 16627738, DOI 10.1126/science.1122659, Bibcode 2006Sci...312..400B)
  2. (en) Catling, « Mars: Ancient fingerprints in the clay », Nature, vol. 448, no 7149,‎ , p. 31–32 (PMID 17611529, DOI 10.1038/448031a, Bibcode 2007Natur.448...31C)
  3. (en) Bandfield, TD Glotch et PR Christensen, « Spectroscopic Identification of Carbonate Minerals in the Martian Dust », Science, vol. 301, no 5636,‎ , p. 1084–1087 (PMID 12934004, DOI 10.1126/science.1088054, Bibcode 2003Sci...301.1084B)
  4. (en) Clark, R. E. Arvidson, R. Gellert, R. V. Morris, D. W. Ming, L. Richter, S. W. Ruff, J. R. Michalski, W. H. Farrand, A. Yen, K. E. Herkenhoff, R. Li, S. W. Squyres, C. Schröder, G. Klingelhöfer et J. F. Bell, « Evidence for montmorillonite or its compositional equivalent in Columbia Hills, Mars », Journal of Geophysical Research, vol. 112,‎ , E06S01 (DOI 10.1029/2006JE002756, Bibcode 2007JGRE..11206S01C)
  5. (en) Ehlmann, JF Mustard, SL Murchie, F Poulet, JL Bishop, AJ Brown, WM Calvin, RN Clark, DJ Marais, R. E. Milliken, L. H. Roach, T. L. Roush, G. A. Swayze et J. J. Wray, « Orbital identification of carbonate-bearing rocks on Mars », Science, vol. 322, no 5909,‎ , p. 1828–1832 (PMID 19095939, DOI 10.1126/science.1164759, Bibcode 2008Sci...322.1828E)
  6. (en) Grotzinger, J. and R. Milliken (eds.) 2012. Sedimentary Geology of Mars. SEPM
  7. (en) David C. Catling, « A chemical model for evaporites on early Mars: Possible sedimentary tracers of the early climate and implications for exploration », Journal of Geophysical Research, vol. 104, no E7,‎ , p. 16453–16469 (DOI 10.1029/1998JE001020, Bibcode 1999JGR...10416453C, lire en ligne)
  8. (en) Alberto G. Fairén, David Fernández-Remolar, James M. Dohm, Victor R. Baker et Ricardo Amils, « Inhibition of carbonate synthesis in acidic oceans on early Mars », Nature, vol. 431, no 7007,‎ , p. 423–426 (PMID 15386004, DOI 10.1038/nature02911, Bibcode 2004Natur.431..423F, lire en ligne)
  9. (en) WV Boynton, DW Ming, SP Kounaves, SM Young, RE Arvidson, MH Hecht, J Hoffman, PB Niles, DK Hamara, R. C. Quinn, P. H. Smith, B Sutter, D. C. Catling et R. V. Morris, « Evidence for Calcium Carbonate at the Mars Phoenix Landing Site », Science, vol. 325, no 5936,‎ , p. 61–64 (PMID 19574384, DOI 10.1126/science.1172768, Bibcode 2009Sci...325...61B, lire en ligne)