A trouvé! La plus grande source de poussière sur Mars

De nouveaux résultats montrent que la formation de Medusae Fossae, un ensemble de vastes plaines énigmatiques, fournit la majeure partie de la poussière fine trouvée partout sur la surface martienne.

Comme le montre la récente tempête de poussière planétaire sur Mars, l'atmosphère martienne est peut-être mince (sa pression de surface n'est que de 0, 6% de celle du niveau de la mer sur Terre), mais ses vents peuvent rapidement mobiliser des quantités incroyables de particules fines. Selon une estimation, environ 3 milliards de tonnes de cycles de poussière se produiraient chaque année entre la surface de la planète et l'atmosphère.

Cependant, pour être en suspension dans l'air, ces particules doivent être extrêmement petites, des particules microscopiques ne dépassant pas 50 à 100 microns de diamètre, et depuis des décennies, les chercheurs ont du mal à trouver sur Mars des processus géologiques fonctionnant de manière suffisamment efficace et suffisamment longue pour générer toute cette masse grincer.

Aujourd'hui, quatre chercheurs estiment avoir identifié la principale source de poussière martienne. C'est ce qu'on appelle la Formation Medusae Fossae (MFF), une mosaïque de plaines chevauchant l'équateur de la planète qui intriguent les géologues depuis des décennies.

La vaste formation de Medusae Fossae semble comporter une couche de poussière fine, profonde de plusieurs centaines de mètres, mise en place par des éruptions volcaniques provoquées par des gaz il y a environ 3 milliards d'années.
Nature Communications / Lujendra Ojha et al

Si ce nom semble familier, c'est parce qu'une étude récente affirme que l'épaisse couche de sédiments du MFF est probablement due à l'éruption d'un supervolcan martien, il y a environ trois milliards d'années.

Et depuis, disent Lujendra Ojha (Université Johns Hopkins) et ses collègues, l'érosion progressive mais incessante du MFF a créé la plus grande partie de la poussière actuelle sur Mars.

Caractéristiques simplifiées et mésas isolés montrant l'étendue de l'érosion éolienne dans la formation de Medusae Fossae. L’expérience scientifique en imagerie haute résolution (HiRISE) à bord de l’orbiteur de reconnaissance Mars a enregistré cette image en 2013.
NASA / JPL / Univ. de l'Arizona

Le MFF couvre une zone qui équivaut à environ 20% de la surface continentale des États-Unis. Cependant, des parties déconnectées de celle-ci se trouvent partout sur la planète rouge et, une fois créées, elles auraient pu couvrir deux fois et demie plus le paysage martien. "Nous voyons des sections isolées du MFF qui sont dispersées, et c'est ainsi que nous savons que c'était une unité beaucoup plus grande", a déclaré Ojha. "Une grande partie de celle-ci a été érodée."

L'équipe d'Ojha explore cette possibilité dans Nature Communications, le 20 juillet. Vous pouvez lire un résumé populaire de cette histoire policière dans un communiqué de presse du JHU.

Contrairement à la Terre, où une grande partie de la poussière est piégée par des masses d’eau, la poussière martienne flotte dans l’atmosphère ou s’installe sur le sol. Les données recueillies par les rovers martiens montrent que toute cette poussière, si elle était répartie uniformément sur la planète, créerait une couche d'environ 3 mètres d'épaisseur.

Alors, combien d'érosion s'est produite dans le CFP? Le groupe d'Ojha constate qu'avec le temps, la région a perdu, du fait de l'érosion causée par le vent, suffisamment de poussière pour recouvrir toute la planète d'une profondeur de 2 à 12 mètres. L'épaisseur réelle de 4 mètres correspond donc parfaitement à ce résultat.

La poussière martienne contient des quantités relativement élevées de soufre et de chlore. Ces deux cartes montrent que S et Cl sont également abondants dans la formation de Medusae Fossae (contours noirs près du centre).
Lujendra Ojha et al

En outre, les données précédentes sur les mobiles montrent que la poussière martienne est extrêmement riche en soufre et en chlore et présente un rapport soufre / chlore distinct. Lorsque l'équipe d'Ojha a utilisé un spectromètre à rayons gamma sur l'orbiteur Mars Odyssey de la NASA pour déduire la composition chimique du MFF, elle a découvert que celui-ci est également extrêmement riche en soufre et en chlore et présente le même rapport soufre / chlore que la poussière martienne. Il semble qu'aucune autre région de Mars ne possède ces mêmes caractéristiques chimiques.

Ojha pense que la formation de Medusae Fossae a apporté une contribution significative à la quantité totale actuelle de poussière sur Mars - peut-être jusqu'à la moitié de celle-ci. Jim Zimbelman (Musée national de l’air et de l’espace), qui n’a pas participé à l’étude, partage cet avis. "Il n'y a pas d'autre gisement de taille importante qui corresponde au signal [spectromètre] en provenance de Medusae", explique-t-il, ce qui signifie qu'il est peu probable que d'autres sources aient produit autant de poussière que le MFF.