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Nouvelle étude sur l’activité volcanique martienne // New research on Martian volcanic activity

drapeau-francaisUn chercheur de l’Université de Houston, en collaboration avec des collègues d’autres universités, a analysé une météorite martienne découverte en Afrique en 2012 et l’équipe scientifique a décelé des preuves d’une activité volcanique d’une durée d’au moins 2 milliards d’années sur Mars. Les résultats de leur étude viennent d’être publiés dans la revue Science Advances. Ils confirment que certains des volcans ayant la plus longue durée de vie dans le système solaire se trouvent sur la Planète Rouge.
Le plus grand volcan martien, l’Olympus Mons, présente une hauteur de près de 27 kilomètres, ce qui est près de trois fois la hauteur du Mauna Kea à Hawaï depuis sa base au fond de l’océan. L’étude donne de nouveaux indices sur l’évolution de la planète et permet d’en savoir plus sur l’histoire de l’activité volcanique sur Mars.
L’essentiel de nos connaissances sur la composition des roches volcaniques martiennes provient de météorites découvertes sur Terre. L’analyse de différentes substances fournit des informations sur l’âge de la météorite, sa source magmatique, le temps passé dans l’espace et le temps passé par la météorite à la surface de la Terre.
La surface de Mars a été impactée par un objet en provenance de l’espace il y a 1 million d’années. Il a percuté un volcan ou une plaine volcanique, ce qui a propulsé des roches dans l’espace. Des fragments de ces roches ont traversé l’orbite de la Terre et sont retombés sous forme de météorites.
La météorite Northwest Africa 7635, découverte en 2012, contient une roche volcanique appelée shergottite. Onze de ces météorites martiennes, avec la même composition chimique et le même temps de trajet dans l’espace, ont été découvertes sur Terre. Cela prouve qu’elles proviennent d’une même source volcanique et du même endroit sur Mars.
Les météorites précédemment analysées avaient des âges qui variaient entre 327 millions et 600 millions d’années. En revanche, la météorite analysée par la dernière équipe de chercheurs s’est formée il y a 2,4 milliards d’années, ce qui laisse supposer qu’elle est issue de l’un des plus anciens centres volcaniques du système solaire.
Source: Université de Houston.

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drapeau-anglaisA researcher of the University of Houston, with the collaboration of scientists from other universities, has analysed a Martian meteorite found in Africa in 2012 and discovered evidence of at least 2 billion years of volcanic activity on Mars. The results of their study have just been published in the journal Science Advances. They confirm that some of the longest-lived volcanoes in the solar system may be found on the Red Planet.

The largest Martian volcano, Olympus Mons, is nearly 27 kilometres high, which is nearly three times the height of Mauna Kea in Hawaii from its bottom in the ocean. The study offers new clues to how the planet evolved and allows to know more about the history of volcanic activity on Mars.

Much of what we know about the composition of rocks from volcanoes on Mars comes from meteorites found on Earth. Analysis of different substances provides information about the age of the meteorite, its magma source, length of time in space and how long the meteorite was on Earth’s surface.

The surface of Mars was hit by an object from space 1 million years ago. It slammed into a volcano or lava plain, which ejected rocks into space. Fragments of these rocks crossed Earth’s orbit and fell as meteorites.

The meteorite, known as Northwest Africa 7635 and discovered in 2012, was composed of volcanic rock called a shergottite. Eleven of these Martian meteorites, with similar chemical composition and ejection time, have been found. This proved they came from a similar volcanic source and from the same location on Mars.

Previously analyzed meteorites range in age from 327 million to 600 million years old. In contrast, the meteorite analyzed by the latest research team was formed 2.4 billion years ago and suggests that it was ejected from one of the longest-lived volcanic centres in the solar system.

Source : University of Houston.

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Vue de la météorite Northwest Africa 7635

(Source: University of Houston)

Des Cratères de la Lune à la planète Mars // From Craters of the Moon to Mars

drapeau-francaisDes chercheurs de la NASA se sont donné rendez-vous en août 2016 au Monument national des Cratères de la Lune dans l’Idaho où ils ont réalisé le premier scan tridimensionnel d’Indian Tunnel, l’un des tunnels de lave les plus longs et les plus accessibles du site.
Leur travail permettra non seulement de mieux comprendre le passé géologique de notre planète, mais il permettra également aux scientifiques d’en savoir plus sur la vie souterraine susceptible d’exister sur d’autres planètes.
L’équipe a créé le nouveau scan à l’aide d’un LIDAR (acronyme de LIght Detection And Ranging), une technique de mesure à distance fondée sur l’analyse des propriétés d’un faisceau de lumière renvoyé vers son émetteur. Elle utilise des impulsions laser pour numériser un environnement et créer une image tridimensionnelle du terrain. Le puissant scanner laser utilisé par l’équipe scientifique peut détecter au millimètre près les détails et la texture d’une surface. Un tel scan nécessite plusieurs dizaines de gigaoctets de stockage et la cartographie d’un seul site peut prendre plusieurs jours. Si les scientifiques sont en mesure de découvrir les caractéristiques et les dangers à l’intérieur des tunnels de lave, les planificateurs de mission pourront à leur tour décider comment les explorer et les exploiter sur la Lune, sur Mars ou sur d’autres planètes.
Un chercheur de la NASA a expliqué que «le but ultime est de réaliser la cartographie d’un grand nombre de tunnels de lave.» Il espère pouvoir un jour installer un tel équipement de scannage sur un petit robot et à le piloter distance pour cartographier des tunnels de lave sur d’autres planètes.
Les scientifiques ont détecté les preuves d’un vaste réseau de tunnels sous la surface martienne. Certains planificateurs de missions pensent que ces tunnels pourront servir de refuges aux premiers explorateurs de la Planète Rouge. En effet, ils auront besoin de se protéger contre les rayonnements intenses, les tempêtes de poussière et les températures extrêmes. De plus, les anciennes grottes martiennes peuvent apporter leur lot de nouvelles révélations, comme des réservoirs d’eau et des traces de vie microbienne.
L’envoi d’astronautes dans des tunnels de lave non cartographiés sur la Lune ou sur Mars serait dangereux. Il sera donc préférable d’envoyer d’abord des robots, éventuellement  rattachés à la surface par un câble, en guise d’éclaireurs. Il se peut qu’un jour sur Mars l’accès rapide à ces abris sauve la vie des hommes venus explorer la planète. C’est là que les cartes LIDAR pourront s’avérer très utiles. Les scans obtenus peuvent dès maintenant être communiqués aux ingénieurs qui planifient les futures missions martiennes afin qu’ils puissent étudier en détail les meilleurs chemins à emprunter.
Source: National Geographic.

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drapeau-anglaisA team of NASA researchers gathered in August at Craters of the Moon National Monument in Idaho where they created the first complete three-dimensional scan of Indian Tunnel, one of the largest and most accessible lava tubes at the site.

Their work not only helps us better understand our planet’s geologic past, but it will also allow scientists to learn more about potential subterranean living on other worlds.

The team created the new scan using LIDAR (for LIght Detection And Ranging), which uses laser pulses to scan an environment and create a three-dimensional view of the terrain. The team’s powerful laser scanner can detect the detail and texture of a surface down to millimetres. Such scanning is data-intensive, requiring several tens of gigabytes of storage, and mapping a single location can take several days. But the more scientists can discover about the features and hazards that are common among lava tubes, the better mission planners can decide how to explore and exploit them on the moon, Mars, or elsewhere.

A NASA researcher explained that « part of the ultimate goal is to get a collection of lava tubes mapped.” He eventually hopes to mount similar scanning equipment on a small rover and remotely map alien lava tubes.

Scientists have found signs of an extensive network of lava tubes underneath the Martian surface, too. Some mission planners think these tubes will allow to keep early settlers safe.

Indeed, the visitors will need protection from intense radiation, dust storms, and temperature extremes. The ancient Martian caves may come with additional revelations, such as reservoirs of water and traces of microbial life.

Sending astronauts into unmapped lava tubes on the moon or Mars would be unsafe, so rovers, perhaps connected to the surface by a tether, will likely be sent ahead of them. Someday on the Martian surface, finding those easily accessible shelters may be lifesaving. And that’s where the LIDAR maps can become very useful. The resulting scans can now be shared with engineers and designers planning future Mars missions, so they can study the best possible paths in detail.

Source : National Geographic.

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Craters of the Moon National Monument (Photos: C. Grandpey)

 

Des similitudes entre El Tatio (Chili) et la planète Mars // Similarities between El Tatio (Chile) and Mars

drapeau-francaisEn 2007, Spirit, le module d’exploration de la planète Mars – Mars Exploration Rover (MER) – a atteint une plate-forme légèrement surélevée que les scientifiques ont baptisée Home Plate. Cet affleurement rocheux avait une base composée de cendres solidifiées avec, à proximité, des dépôts de basaltes riches en gaz. A côté de cette plate-forme, on apercevait sous la surface un sol de couleur claire mis à jour par les roues du robot. Les spectres des minéraux de ce sol ont été envoyés vers la Terre et les analyses ont révélé qu’il était composé presque entièrement de silice.
D’un point de vue géologique, il semblait y avoir deux hypothèses: Home Plate avait peut-être été une fumerolle volcanique, ou bien il pouvait s’agir des restes d’une source chaude riche en minéraux. Quoi qu’il en soit, l’eau et la chaleur avaient probablement joué un rôle, et la découverte a fait naître de nouvelles questions et de nouveaux projets d’études.
C’est à ce moment que le robot Spirit a décidé de se taire et de ne plus émettre ! Pour essayer de percer le mystère de la Home Plate martienne, les chercheurs ont parcouru la Terre dans l’espoir de trouver des signaux minéralogiques semblables à ceux observés sur Mars. Ils pensaient qu’en découvrant des conditions identiques ou quasiment identiques à l’environnement martien, ils pourraient être en mesure de reconstituer les événements qui ont ponctué l’ancien passé de la planète.
C’est pourquoi une équipe scientifique de l’Université d’Arizona s’est rendue à El Tatio, un ensemble de sources chaudes de l’altiplano chilien. À 4200 mètres d’altitude, le paysage froid et sec est proche de l’environnement martien. Une fois sur place, les chercheurs sont partis à la recherche de la silice opaline, une combinaison amorphe de dioxyde de silicium (SiO2) et d’eau qui forme une fine croûte de dépôts autour des canaux d’évacuation de l’eau. En utilisant le même type de spectromètre infrarouge que le robot Spirit sur Mars, ils ont cherché des échantillons montrant une forte capacité d’absorption au nombre d’ondes 1 260 dans le spectre. Alors que la plupart des bandes d’absorption sur Home Plate étaient plausibles en se référant la géologie terrestre, cette bande d’absorption de 1 260 restait mystérieuse.
Les scientifiques ont découvert que certains échantillons prélevés à El Tatio présentaient la capacité d’absorption à 1 260 dans le spectre ; de plus, ces échantillons présentaient une fine couche de chlorure de sodium (NaCl) au-dessus de la silice. En y regardant de plus près avec un microscope électronique, ces roches présentaient des couches minces qui faisaient alterner la silice compacte et une texture remplie de trous qui, semblables à des échantillons prélevés en Nouvelle Zélande, ont été façonnées par des activités microbiennes. Au fur et à mesure que les biofilms des communautés microbiennes denses croissent, ils excrètent une boue riche en sucre qui se lie à la silice ou aux minéraux riches en calcium qui précipitent hors de l’eau chaude. Des roches se forment, et tandis que certaines cellules sont trop lentes pour s’échapper et se trouvent noyées dans la silice, la plupart s’extirpent vers la surface, laissant derrière elles  un réseau de trous qui se remplit d’eau salée pour finir recouvert de halite (espèce minérale solide composée de chlorure de sodium de formule brute).
Suite à leurs observations à El Tatio, les scientifiques de l’Arizona ont publié un rapport faisant valoir que la silice opaline à Home Plate provenait probablement d’une source chaude plutôt que d’une fumerolle volcanique.

Source: Discover Magazine.

Et pendant ce temps, les abysses de nos océans, où se cachent les zones de subduction génératrices de puissants séismes et tsunamis, restent dans l’obscurité. Comme me le faisait remarquer le biologiste marin Laurent Ballesta il y a quelque temps, plus de 75 % des zones très profondes restent inexplorées.

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drapeau-anglaisIn 2007, the Mars Exploration Rover (MER) Spirit came across a slightly raised platform which scientists named Home Plate. The rocky outcrop had a base of solidified ash, with nearby deposits of gas-filled basalts. Next to the plateau, a light-coloured soil just beneath the surface was exposed by the rover’s wheels. Mineralogical spectra of this soil were beamed back to Earth, revealing that it was composed almost entirely of silica.

From a geological standpoint, there seemed to be two main options: Home Plate may have been a volcanic fumarole, or it could signify the remnants of a mineral rich hot spring. Either way, water and heat were likely involved, and the discovery led to new questions and exciting plans for further studies.

But then, the Spirit rover went silent. To pursue the Home Plate mystery, they travelled over the Earth for mineralogical signals most similar to those found on Mars. They thought that by determining the conditions that best recapitulate the Martian data, they might be able to piece together the events of Mars’ ancient past.

Which is why a team of scientists at Arizona State University travelled to El Tatio, a series of hot springs in Chile’s altiplano. At 4,200 metres high, the cold and dry landscape was close to the Martian environment. Once there, they tracked down opaline silica, an amorphous combination of SiO2 and water that forms thin, crusty deposits around water channels. Using the same type of infrared spectrometer that the Spirit rover deployed on Mars, they looked for samples that showed a strong absorption feature at 1,260 wavenumbers in the spectrum. While most of the Home Plate absorption bands made sense based on terrestrial geology, that 1,260 band had remained mysterious.

Remarkably, some samples at El Tatio showed the 1,260 feature – samples that had a thin crust of NaCl on top of the silica. Looking even closer with electron microscopy, these rocks showed thin layers that alternated between compacted silica and a hole-filled texture that has, in similar samples from New Zealand, been shaped through microbial activity. As biofilms of dense microbial communities grow, they excrete sugar-rich slime, which binds silica or calcium minerals that precipitate out of the hot water. Rocks are constructed, and while some cells are too sluggish to escape and are entombed by the silica, most squirm upward to the surface, leaving a network of holes that is filled in with salty water and ultimately coated with halite.

Bringing several types of data together – mineralogical, morphological, and chemical – The Arizona scientists have published a report arguing that the opaline silica at Home Plate came from a hot spring rather than a volcanic fumarole.

Source : Discover Magazine.

And during this time, the abysses of our oceans, where subduction zones are generating powerful earthquakes and tsunamis, remain in complete darkness. As marine biologist Laurent Ballesta told me some time ago, more than 75% of the very deep ocean areas remain unexplored.

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« Geysers » d’El Tatio (Photo: C. Grandpey)

Un site favorable à la vie sur la planète Mars ? // A suitable site for life on Mars ?

drapeau-francaisUne étude publiée dans la revue Icarus nous apprend qu’une dépression en forme d’entonnoir sur la planète Mars a été identifiée comme site susceptible de recéler des signes de vie. Les chercheurs pensent que la dépression a été formée par un volcan sous un glacier. Cette disposition inhabituelle a pu créer un environnement chaud et chimiquement diversifié qui en ferait un bon candidat pour la recherche de la vie sur Mars. Le site pourrait héberger certains des ingrédients essentiels à la vie: l’eau, la chaleur et les nutriments.
Les auteurs de l’étude ont été frappés par la similitude entre les paysages sur ces sites et les chaudrons de glace, dépressions creusées par des volcans sous-glaciaires sur Terre, en Islande et au Groenland, par exemple. Ils ont d’abord remarqué les cercles concentriques des chaudrons sur des images envoyées par le robot Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. En utilisant des images stéréoscopiques qui donnent une idée de la forme tridimensionnelle du relief, les scientifiques ont pu analyser les sites avec plus de précision. Ils ont pu étudier leur forme et leur morphologie, mais aussi la quantité de matériaux évacuée lors de la formation de ces dépressions.
En étudiant deux sites en forme d’entonnoir, les chercheurs ont découvert qu’ils ont très probablement été formés par des processus différents. Les matériaux détectés autour de la dépression de Galaxias Fossae laissent supposer qu’elle est apparue suite à l’impact d’un objet en provenance de l’espace. L’autre dépression, dans un cratère situé en bordure du bassin de l’Hellas, a été probablement creusée par l’activité volcanique. Le site Hellas serait donc le lieu le plus favorable à l’apparition de la vie car il se pourrait qu’il contienne de l’eau sous forme liquide.
L’étude de ces deux dépressions est fort intéressante car leur existence peut fournir des informations sur les propriétés des matériaux qui se cachent sous la surface de Mars, avec la possible existence de glace, et ils pourraient permettre de révéler les interactions entre la glace et les volcans sur la Planète Rouge.
Source: International Business Times.

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drapeau-anglaisA study published in the journal Icarus informs us that a funnel-shaped depression on Mars has been identified as a potential site to search for signs of life on the Red Planet. Researchers think it has been formed by a volcano underneath a glacier. This unusual layout could have created a warm and chemically diverse environment, which would make it a good candidate for the search for life on Mars. It seems the site could host some of the key ingredients for habitability: water, heat and nutrients.

The authors of the study were struck by the similarity of the landscape at these sites and ice cauldrons – volcanoes underneath glaciers – found on Earth in Iceland and Greenland. They first saw the concentric circles of the cauldrons on images from NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter. Using stereoscopic images which give an idea of the three-dimensional shape of the landform, the scientists were able to characterise the sites more closely. They were able to measure not just their shape and appearance, but also how much material was lost to form the depressions.

Studying two funnel-shaped sites, the researchers found that they were most likely formed by different processes. Debris found around one site – the Galaxias Fossae depression – suggested it was formed from impact from an object from space. A second depression, in a crater on the rim of the Hellas basin, was more likely caused by volcanic activity. This would make the Hellas site the more likely place for life to take hold, as an area that could have liquid water.

Both depressions are interesting because their existence may provide information on the properties of subsurface material – the potential existence of ice – and because of the potential for revealing ice-volcano interactions.

Source: International Business Times.

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 Cartes topographiques et graphiques montrant les dépressions Hellas (à droite) et Galaxias Fossae (à gauche) [Source : NASA]

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Image du cratère d’impact Hellas, l’un des plus grands du système solaire.

(Source: NASA)