Un volcanisme actif sur la planète Mars? // Active volcanism on Mars?

Jusqu’à présent, les scientifiques étaient persuadés que Mars était une planète morte, au sens géologique du terme. Cependant, les séismes détectés par la sonde Insight de la NASA tendent à montrer que la Planète Rouge pourrait cacher de la lave en fusion.
Les photos de Mars montrent que la planète est parsemée de volcans et qu’il y a aussi d’anciennes coulées de lave à certains endroits. Il semblait que ce volcanisme appartenait au passé et ne se réactiverait jamais. Mais aujourd’hui, en utilisant le sismomètre sur la sonde InSight, les scientifiques ont découvert la première preuve de lave en fusion en profondeur sous la surface martienne.
La présence de lave active pourrait changer notre compréhension de l’histoire de Mars, depuis sa formation jusqu’à la roche froide qu’elle est aujourd’hui, en passant par la période où elle a pu héberger la vie microbienne ou encore la perte de son atmosphère.
Une série de séismes sur Mars a permis aux scientifiques d’identifier le point chaud potentiel où se trouverait la lave. InSight a détecté plus de 1 300 secousses sur Mars depuis son arrivée sur la planète en 2018. À la surprise des scientifiques, les événements les plus significatifs provenaient tous d’une région pleine de failles, appelée Cerberus Fossae.
Dans un article publié dans Nature Astronomy le 27 octobre 2022, des chercheurs ont analysé 20 de ces séismes. Ils ont découvert que certaines ondes sismiques se déplaçaient beaucoup plus lentement que prévu. Cela indiquait la présence de magma en profondeur sous la surface de Cerberus Fossae. En se déplaçant ou se refroidissant, ce magma est probablement la cause de ces séismes qui prennent naissance entre 14 et 50 kilomètres sous la surface martienne. C’est là que les scientifiques pensent que se trouve la chambre magmatique. Selon le responsable de l’étude, « il est possible que nous observions les derniers vestiges d’une région volcanique autrefois active, ou bien que le magma soit en train de se déplacer vers l’est, vers le prochain lieu d’éruption ». Ce mouvement provoque probablement des séismes mineurs au niveau de la surface, en se déplaçant sous la croûte de la planète dans cette région.
La sonde InSight possède à son bord le seul sismomètre jamais envoyé sur Mars. Il ne s’agit que d’une seule station à un endroit et elle ne peut donc pas détecter les petits séismes qui se produisent au loin ou de l’autre côté de la planète. Les scientifiques disposent donc d’informations limitées sur l’activité sismique de Mars et sur tout autre point chaud potentiel. Pour obtenir une image globale de l’activité sismique et volcanique sur Mars, il faudrait que la NASA envoie d’autres sismomètres sur la Planète Rouge.
Les engins spatiaux en orbite autour de Mars ont transmis les images de nombreuses lignes de faille le long de sa surface, de sorte que les scientifiques s’attendaient à ce qu’InSight détecte des séismes en différents endroits. La quasi intégralité de la sismicité à ce jour provient de Cerberus Fossae, de sorte que les chercheurs aimeraient savoir ce qui se passe dans cette région de la planète.
InSight est maintenant à court d’énergie, car la poussière martienne recouvre ses panneaux solaires. Sa mission sur Mars se terminera probablement avant janvier 2023. Ensuite, il n’y aura plus de sismomètre sur Mars pour recueillir de nouvelles informations sur les structures profondes de la planète.

Source: Business Insider via Yahoo News.

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Up to now, scientists believed Mars was dead, in the geological sense. However, quakes detected by NASA’s Insight lander tends to show that the Red Planet may have molten lava.

Photos of Mars show that the planet is peppered with volcanoes and there are also ancient lava flows in some places. But it seemed that this volcanism was a thing of the past, unable to become alive again. But now, using a seismometer on NASA’s InSight lander, scientists have discovered the first evidence of molten lava deep below the Martian surface.

The presence of active lava could change scientists’ understanding of Mars’s history, from its formation, to the period when it may have hosted microbial life, to the loss of its atmosphere and finally to the cold rock it is today.

A series of Mars quakes clued the scientists in to the potential lava hotspot. InSight has detected more than 1,300 Mars quakes since landing on the Red Planet in 2018. To scientists’ surprise, the most powerful events all came from one region full of rifts, called Cerberus Fossae.

In a paper published in Nature Astronomy on October 27th, 2022, researchers analyzed 20 of those big quakes. They discovered that certain seismic waves were moving much more slowly than they expected. This indicated the presence of magma deep below the Cerberus Fossae surface. That magma moving or cooling is probably what creates those quakes which originate 14 to 50 kilometers below the Martian surface. This where where the scientists suspect the chamber of magma is. According to the study’s leader, « it is possible that what we are seeing are the last remnants of this once active volcanic region or that the magma is right now moving eastward to the next location of eruption. » The movement is also probably causing smaller, surface-level quakes, by breaking up and moving around the planet’s crust in that region.

InSight carries the only seismometer ever placed on Mars. It is just one station in one location, and it cannot detect smaller quakes that happen far away or on the other side of the planet. So scientists have limited information about Mars’s seismic activity and any other potential hotspots. To get the global picture of Mars quakes and volcanic activity, NASA would need to send more seismometers to the Red Planet.

Spacecraft orbiting Mars have imaged plenty of fault lines along its surface, so scientists expected InSight to detect quakes from many different places. Almost all the quakes so far have come from Cerberus Fossae, so that researchers would like to know what is so special about Cerberus Fossae.

InSight is running out of power, as dust builds up on its solar panels. Its mission on Mars will likely end before January 2023. Then there will be no seismometer on Mars to gather new information about the planet’s deep structures.

Source: Business Insider via Yahoo News.

La planète Mars vue par le télescope Hubble le 12 mai 2016 (Source: NASA)

Roches volcaniques sur la planète Mars // Volcanic rocks on Mars

Comme je le dis très souvent, nous connaissons mieux la surface de Mars que le fond de nos propres océans. Le robot Perseverance de la NASA a atterri sur la Planète Rouge le 18 février 2021 dans le Cratère Jezero qui a été choisi par les scientifiques car on y trouve l’ancien delta d’un fleuve qui se déverse dans le cratère. Les scientifiques espèrent qu’un tel environnement fournira des informations sur la vie sur la planète il y a des milliards d’années.
Perseverance vient de découvrir des roches volcaniques ignées* sur le sol du cratère Jezero, ce qui a surpris les géologues qui s’attendaient à être confrontés à des roches sédimentaires formées de boue et de matériaux déposés par l’ancien lac qui emplissait le cratère il y a environ 3,7 milliards d’années. Selon eux, cette découverte pourrait être la clé pour comprendre l’histoire du climat sur Mars et révéler à quelle époque la planète avait un environnement humide et potentiellement habitable.
L’origine des roches ignées de Jezero reste un mystère, car il n’y a pas de relief volcanique dans ou à proximité du cratère. Perseverance a analysé deux formations de roche ignée baptisées Séítah (un mot Navajo signifiant « au milieu du sable ») et Máaz (mot Navajo pour « Mars »), la dernière nommée recouvrant la première. Séítah est riche en olivine, un minéral volcanique commun. On pense que Máaz s’est formée à partir de lave qui a recouvert Séítah.
Une étude menée par des scientifiques norvégiens de l’Université d’Oslo s’appuie sur les données fournies par le radar de Perseverance qui a pénétré le sol martien. Elles montrent que l’unité géologique où se trouvent Séítah et Máaz se prolonge en profondeur et a été partiellement soulevée, ce qui lui donne une inclinaison. On a affaire à une crête rocheuse de près d’un kilomètre de long et inclinée d’environ 10 degrés.
Cette découverte est surprenante car il faudrait des forces tectoniques puissantes pour provoquer une telle inclinaison; or, Mars n’a pas de tectonique des plaques, et rien ne prouve qu’une telle tectonique ait jamais existé. Les géologues disent que les roches ont subi cette inclinaison, après avoir été déposées, par un phénomène qui reste à déterminer.
Le lac a rempli le cratère Jezero quelque temps après la formation de Séítah et Máaz,. il les a recouvertes de boue qui a fini par former une épaisse couche de roche sédimentaire. Lorsque le climat de Mars a changé, le lac s’est asséché et a révélé les sédiments.
L’une des qualités de Perseverance est sa capacité à mettre de côté des échantillons de roche et de sol pour une future mission qui les récupérera et les rapportera sur Terre. La NASA et l’Agence Spatiale Européenne (ESA) travaillent sur une telle mission de retour d’échantillons qui devrait avoir lieu en 2028. Lorsqu’ils auront les roches dans leurs laboratoires, les scientifiques seront en mesure de fournir des dates beaucoup plus précises sur l’histoire géologique du cratère Jezero.
Une autre information essentielle que les échantillons pourraient fournir concerne la durée pendant laquelle Mars – ou du moins le cratère Jezero – a connu un environnement humide. Le fond du cratère ne présente pas les argiles qui se forment généralement lorsque la roche est exposée à beaucoup d’eau sur une longue période. Cela signifie que soit l’eau de Jezero a été présente sur une longue durée, mais était peu profonde, soit que le lac n’a pas existé très longtemps, du moins à l’échelle géologique. Cependant, les eaux souterraines ont pu exister beaucoup plus longtemps, en laissant leur signature sur les échantillons collectés par Perseverance. Le robot a déjà détecté des sels, tels que le perchlorate, dans les fissures entre les roches. Ils se peut qu’ils proviennent d’interactions avec les eaux souterraines ou même avec l’eau de fonte de la glace, et donc ils pourraient être beaucoup plus jeunes que le lac.
Adapté d’un article paru sur le site Space.com.

[* Pour mémoire, les roches ignées (du latin igneus qui signifie «vient du feu») sont des roches ayant subi une forte chaleur ou dont les propriétés sont consécutives à des températures élevées. Elles résultent du refroidissement et de la cristallisation du magma ].

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As I explain very often, we know the surface of Mars better than the bottom of our own oceans. NASA’s robot Perseverance landed on the Red Planet on February 18th, 2021 in the Jezero Crater chosen as a landing site because of ancient river delta that spills into the crater. Scientists hope that such an environment will give information about life on the planet billions of years ago.

Perseverance has just discovered igneous rocks on the Jezero Crater’s floor, which came as a surprise to geologists who expected to be confronted with sedimentary rocks formed from mud and detritus laid down by the ancient lake that filled the Jezero Crater about 3.7 billion years ago.They think it could be the key to understanding Mars’ climate history and revealing exactly when it was wet and potentially habitable.

The origin of Jezero’s igneous rocks remains a mystery, since there are no obvious volcanic features in or near the crater. Perseverance has been studying two formations of igneous rock, named Séítah (after the Navajo word for « amidst the sand ») and Máaz (the Navajo for « Mars »), with the latter overlying the former. Séítah is rich in olivine, a common volcanic mineral. Máaz is interpreted as having formed from lava that flowed over Séítah.

A study by Norwegian scientists at the University of Oslo results from Perseverance‘s ground-penetrating radar. il shows that the geological unit containing Séítah and Máaz extends underground and has been partially uplifted, placing it at an angle. It is a ridge of rock almost 1 kilometer long that is tilted by about 10 degrees.

This finding is unexpected because causing such a tilt requires exceptional tectonic forces, but Mars does not have plate tectonics, nor is there any strong evidence that it ever did. Geologists say that the rocks were tilted after they were deposited by some phenomenon yet to be determined.

The lake filled the Jezero Crater sometime after Séítah and Máaz formed, covering them with mud that ultimately formed a deep layer of sedimentary rock. But as Mars’ climate changed, the lake dried up, exposing the sediment.

One of the amazing qualities of Perseverance is its ability to cache samples of rock and soil for a future mission to retrieve and return to Earth. NASA and the European Space Agency are working together on a sample-return mission to launch in 2028. When they get the rocks in their labs, scientists will be able to provide far more accurate dates to the timeline of Jezero Crater.

Another key measurement that the samples could provide is how long Mars – or at least Jezero Crater – was wet. The crater floor has a lack of clays which typically form when rock is exposed to a lot of water over a long period. This means that either the water in Jezero was long-lived but shallow, or that the lake did not exist for very long, at least not on geological timescales. However, groundwater could have persisted for a much longer time, leaving its signature on the samples collected by Perseverance. Already the rover has detected salts, such as perchlorate, in the cracks between the rocks, which could have come from interactions with groundwater or even with frost melt, and therefore they could be much younger than the lake.

Adapted from an article in Space.com.

https://www.space.com/

 

Roches volcaniques dans le cratère Jezero (Crédit photo: NASA)

De l’ignimbrite sur la planète Mars? // Ignimbrite on Mars?

Le rover (robot tout-terrain) Perseverance de la NASA explore actuellement la région de Thea Nili Fossae sur Mars, avec en particulier le cratère Jezero. Cette zone rocheuse est riche en olivine, un minéral bien connu sur les volcans de notre planète. Un substrat rocheux identique, lui aussi riche en olivine, a été découvert dans le cratère Gusev, que le robot Spirit de la NASA avait exploré jusqu’en 2010. Cependant, les scientifiques ne savaient pas si on pouvait établir un lien entre ces deux régions de la planète Mars.
Les chercheurs ont examiné les données fournies par plusieurs rovers martiens pour confirmer les similitudes géologiques, et il semble donc que les roches de ces deux secteurs aient pu suivre le même processus de formation. Les scientifiques ont comparé les images de la roche du cratère Gusev fournies par le robot Spirit avec des images de roches sur Terre. Au final, ils ont trouvé dans les roches du cratère Gusev le même type de textures de roches volcaniques que l’on rencontre sur Terre.
Cette roche est l’ignimbrite, qui se forme à partir de cendres, de pierre ponce et de coulées pyroclastiques lors de puissantes éruptions volcaniques. Jusqu’à présent, personne n’avait imaginé que le substrat rocheux riche en olivine sur Mars pouvait être de l’ignimbrite. C’est probablement le type de roche sur lequel s’est déplacé le rover Perseverance en 2021 et où il a prélevé des échantillons. Bien que les chercheurs aient longtemps émis l’hypothèse que le volcanisme était responsable de la formation des Nili Fossae, l’identification de l’ignimbrite, si elle s’avérait exacte, indiquerait que les éruptions étaient plus cataclysmiques qu’on ne le pensait jusqu’à présent.
Pour confirmer la présence d’ignimbrite sur Mars, les scientifiques devront étudier les échantillons de roches dans un laboratoire sur Terre. Cela montre la nécessité de mettre sur pied la mission « Mars Sample Return » qui est prévue pour ramener sur Terre les échantillons prélevés par le robot Perseverance.
Source : space.com.

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NASA’s Perseverance rover is currently exploring Thea Nili Fossae region of Mars, which includes the Jezero Crater. The area is filled with bedrock laden with the volcanic mineral olivine. That same olivine-rich bedrock was also found at the Gusev Crater, where NASA’s Spirit rover roamed until 2010. However, the connection between the regions was not made until now.

The researchers examined data from multiple Mars rovers to confirm the geologic similarities, which indicates the local rocks might have formed by similar processes. Then the scientists compared Spirit’s images of the Gusev Crater rock with images of Earth rocks. They found the same kind of textures in the rocks of Gusev crater as those in a very specific kind of volcanic rock found on Earth.

That rock is ignimbrite, which is created from the ash, pumice and pyroclastic flows of powerful volcanic eruptions. Up to now, no one had suggested ignimbrites as an explanation for olivine-rich bedrock on Mars, It may be the kind of rock that the Perseverance rover has been driving around on and sampling for the past year.

Although researchers have long theorized that volcanism was responsible for producing the Nili Fossae, the identification of ignimbrite, if proven accurate, would indicate that the eruptions were more cataclysmic than previously thought.

To confirm the presence of ignimbrite on Mars, the scientists say they will have to study the rocks in a terrestrial lab, another argument for the planned Mars Sample Return mission to ferry Perseverance’s samples back to Earth.

Source: space.com.

Le Cratère Gusev photographié par le robot Spirit en 2005 (Source: NASA)