Les affleurements rocheux géologiques stratifiés de la planète Mars, décrits dans la revue Science du 8 décembre 2000, pourraient être composés de roches sédimentaires datant du début de l'histoire de Mars, il y a entre 3,5 et 4,3 milliards d'années.

Les images de ces affleurements rocheux sédimentaires captées par la caméra de Mars Global Surveyor, semblent indiquer la possibilité que certaines parties de la planète Mars aient ressemblé à une étendue de lacs et que la géologie de la planète en ces temps reculés aie été était beaucoup plus dynamique qu'on ne le pensait auparavant.

Si la vie a existé sur Mars au cours de cette période, les chercheurs pensent que les fossiles rémanents de cette vie passée peuvent avoir été pris en sandwich entre les couches de roches sédimentaires, tout comme cela s'est produit sur la Terre.

Les affleurements rocheux martiens, qui atteignent parfois plusieurs kilomètres d'épaisseur, semblent être formés de grains fins déposés en couches horizontales typiques de la roche sédimentaire. Ces affleurements sont situés à l'intérieur de cratères, entre des cratères et à l'intérieur de gouffres, expliquent Michael C. Malin et Kenneth S. Edgett de Malin Space Science Systems à San Diego, en Californie.

Les chercheurs de Science ont identifié trois principaux types d'affleurements à partir des images captées par la caméra : des blocs rocheux stratifiés, des blocs rocheux massifs et des blocs rocheux minces en forme de dalles.

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Les blocs rocheux stratifiés, comme leur nom l'indique, sont formés de lits rocheux relativement minces, certains n'ayant que quelques mètres de profondeur, empilés les uns sur les autres en groupes distincts. Les blocs rocheux massifs comprennent une couche de roches volumineuse sans litage horizontal clairement défini. Dans certains cas, ces types de blocs rocheux sont situés à proximité les uns des autres, le bloc massif étant toujours perché sur le bloc rocheux stratifié, semblable à une épaisse couche de glaçage informe sur un gâteau de mariée.

Les blocs rocheux minces en forme de dalles, dont la surface peut être aller de lisse, tavelée de trous, côtelée ou creusée de rainures, sont presque toujours situés sur les blocs rocheux massifs érodés ou sur les blocs rocheux sédimentaires stratifiés.

Bien que les sédiments aient pu être déposés de plusieurs façons, notamment par le vent, l'eau, l'activité volcanique et même l'impact cosmique, la prévalence des affleurements sédimentaires déposés à l'intérieur de zones de type synclinal impliquent l'action de l'eau, peut-être sous forme de lacs qui se sont formés à l'intérieur de cratères et de gouffres, affirment Malin et Edgett.

Selon ce scénario, les sédiments auraient pu être transportés dans les lacs à intervalles réguliers et rapides, ce qui explique la présence de blocs rocheux déposés en couches minces. Les blocs rocheux massifs ont été déposés lorsque le lac est devenu stagnant ou suffisamment profond pour que les sédiments puissent se déposer doucement au fond de l'eau au cours de périodes plus longues.

" Certaines images des affleurements captés par la caméra révèlent plusieurs centaines de couches d'une épaisseur identique, ce qui n'aurait jamais été possible sans la présence d'eau ", explique Malin.

Les blocs sédimentaires ne présentent aucun signe indiquant des dépôts apportés par le vent et les chercheurs ont conclu que les éruptions volcaniques explosives et les cratères d'impact n'auraient probablement pas pu produire suffisamment de sédiments pour créer les affleurements rocheux à grande échelle dispersés sur une vaste étendue géographique de la surface martienne.

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Bien que Malin et Edgett montrent une préférence pour l'eau comme explication à la sédimentation observée, ils offrent également un modèle alternatif impliquant des variations dans la pression atmosphérique au début de l'histoire de Mars. Une pression atmosphérique élevée, causée par des fluctuations dans la quantité d'anhydride carbonique solide à la surface de la planète, pourrait avoir permis à l'atmosphère de transporter de plus grandes quantités des poussières produites lors de la formation des cratères d'impact.

Pour rendre les choses encore plus compliquées, les chercheurs ignorent l'origine des sédiments initiaux et comment ils ont été acheminés vers leur dernière demeure, puisqu'il n'existe aucune trace de goulets ou de cours d'eau ni aucun canal associé aux affleurements rocheux. Ils pensent que l'érosion aurait pu faire disparaître la source des sédiments ainsi que leurs voies d'acheminement.

Dans certains cas, les roches sédimentaires ont érodé le cratère dans lequel elles se sont formées, disparaissant à leur tour sans laisser de trace géologique.

Selon Malin, l'histoire de la géologie martienne ressemble à un puzzle ou à un jeu de patience. "Au centre du puzzle, nous trouvons des roches stratifiées, supposant un environnement probablement très dynamique. Et de chaque côté de ce puzzle très développé, il n'y a que des inconnues".

Quoi qu'il en soit, les roches sédimentaires de Mars suggèrent des débuts mouvementés pour la planète Mars. "Ceci complique le puzzle que représente Mars et rend cette planète encore plus fascinante. Ces relevés vont nous donner de précieux renseignements sur les débuts de Mars, et peut-être même sur ceux de la Terre, puisqu'il existe peu de roches sur notre propre planète issues de cette période de l'Histoire", déclare Edgett.

Article diffusé par "American Association for the Advancement of Science"
Photos : Malin Space Science

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