Le rover chinois sur Mars découvre des indices d’inondations catastrophiques

Le rover chinois Zhurong a scruté profondément sous la surface de Mars, trouvant des preuves de deux inondations majeures qui ont probablement façonné la région que le robot explore depuis son atterrissage en mai 2021.

Une analyse publiée dans La nature aujourd’hui¹ est le premier résultat de l’imageur radar de Zhurong, qui peut sonder jusqu’à 100 mètres sous la surface. “C’est un article très intéressant, et j’ai été particulièrement impressionné par la profondeur à laquelle ils peuvent voir avec ce radar”, déclare Svein-Erik Hamran, planétologue à l’Université d’Oslo, qui a analysé les seules données précédentes du radar pénétrant dans le sol. utilisé sur la planète, collecté par le rover Perseverance de la NASA.

L’histoire du site d’atterrissage de Zhurong – sur Utopia Planitia, de vastes plaines de l’hémisphère nord de Mars – a intrigué les scientifiques. Certains ont émis l’hypothèse que l’eau ou la glace étaient autrefois une caractéristique du paysage. Les observations depuis l’espace ont identifié des dépôts sédimentaires qui suggèrent que la région était autrefois un ancien océan ou submergée par d’énormes inondations, et des caractéristiques géologiques, telles que des cônes dénoyautés, ressemblent à des structures formées par l’eau ou la glace. En mai, des chercheurs ont analysé des images infrarouges du site d’atterrissage prises par l’orbiteur chinois de Mars, Tianwen-1, et ont trouvé des minéraux hydratés qui auraient pu se former lorsque les eaux souterraines ont traversé la roche ou que la glace a fondu.

Mais la région aurait également pu être recouverte de lave, cachant certains de ces processus hydrologiques dans le sous-sol. Des éruptions du volcan Elysium Mons à l’est du site d’atterrissage, ou d’autres activités volcaniques, auraient pu recouvrir la région de magma, comme cela a été observé dans d’autres parties du bassin d’Utopia. En étudiant les données radar, les chercheurs espèrent comprendre ce qui s’est passé et si de l’eau ou de la glace pourraient encore se cacher sous les rochers. “Nous voulons savoir ce qui se passe sous la surface”, explique le co-auteur de l’étude Liu Yang, planétologue au Centre national des sciences spatiales de Pékin.

En dessous de la surface

Zhurong est le premier rover chinois sur la planète rouge, et il a exploré la partie sud d’Utopia Planitia. Le radar pénétrant dans le sol du rover transmet des ondes radio haute fréquence qui peuvent pénétrer la surface à une profondeur comprise entre 3 et 10 mètres, et des ondes basse fréquence qui peuvent atteindre jusqu’à 100 mètres sous terre mais offrent une résolution plus faible. Les auteurs de l’étude ont analysé des données à basse fréquence prises entre le 25 mai et le 6 septembre sur plus de 1 100 mètres de terrain alors que Zhurong se déplaçait au sud de son site d’atterrissage. Les signaux radar se reflètent sur les matériaux sous la surface, révélant la taille de leurs grains et leur capacité à retenir une charge électrique. Des signaux plus forts indiquent généralement des objets plus gros.

Le radar n’a trouvé aucune trace d’eau liquide jusqu’à 80 mètres, mais il a détecté deux couches horizontales avec des motifs intéressants. Dans une couche entre 10 et 30 mètres de profondeur, rapporte l’équipe, les signaux de réflexion se renforcent avec l’augmentation de la profondeur. Les chercheurs disent que cela est probablement dû à de plus gros rochers reposant à la base de la couche et à des roches plus petites qui se déposent sur le dessus. Une couche plus ancienne et plus épaisse entre 30 et 80 mètres de profondeur a montré un schéma similaire.

La couche la plus ancienne est probablement le résultat d’inondations rapides qui ont transporté des sédiments dans la région il y a plus de trois milliards d’années, alors qu’il y avait beaucoup d’activité aquatique sur Mars, explique le co-auteur Chen Ling, sismologue à l’Institut de géologie et de géophysique. , Académie chinoise des sciences, à Pékin.

La couche supérieure pourrait avoir été créée par une autre inondation il y a environ 1,6 milliard d’années, alors qu’il y avait beaucoup d’activité glaciaire. Chen dit qu’il est peu probable que la couche supérieure contienne des coulées de lave intactes, car elle a une plus petite capacité à retenir une charge électrique que ce à quoi on pourrait s’attendre pour des roches volcaniques intactes. De plus, les chercheurs n’ont vu aucun changement soudain dans la stratification, ce qui serait attendu lorsque les coulées de lave rencontrent des matériaux sédimentaires.

Volcanique ou sédimentaire ?

Mais, dit Chen, il est possible qu’une fine couche de lave ait autrefois recouvert la couche supérieure et qu’elle se soit progressivement décomposée en morceaux plus petits. Les données radar ne peuvent à elles seules révéler de manière définitive si le matériau est sédimentaire ou volcanique, explique Xu Yi, planétologue à l’Université des sciences et technologies de Macao.

Les données radar sont bonnes pour indiquer la stratification et la géométrie du matériau souterrain, mais pas si bonnes pour déterminer sa composition, y compris si le matériau est de la glace ou de la roche, dit Hamran. Souvent, les chercheurs s’appuient sur d’autres indices, tels que des roches émergeant de la surface, pour construire une image des événements passés, dit-il. Les auteurs disent qu’ils ne peuvent pas exclure la possibilité que la région contienne de la glace saline enfouie.

D’autres résultats radar sont attendus de la mission, notamment des données prises lors de la traversée continue de Mars par Zhurong, des résultats des mesures radar haute fréquence déjà effectuées et des observations radar orbitales de Tianwen-1, qui pénètrent profondément dans la planète. Ils pourraient aider à clarifier les détails du terrain. “Ce n’est que la première étape”, a déclaré Ling.