Confirmation de minéraux communs de jarosite entre la Terre et Mars

Des minéraux trouvés dans la glace antarctique peuvent résoudre un mystère martien

Auteure : Tess Joosse
Date : 26 janv.2021

Les chercheurs ont découvert un minéral martien commun au plus profond d'un noyau de glace de l'Antarctique. La découverte suggère que le minéral - une substance cassante, jaune-brun connue sous le nom de jarosite - a été forgé de la même manière sur Terre et sur Mars: à partir de poussière piégée dans d'anciens dépôts de glace. Cela révèle également l'importance de ces glaciers sur la planète rouge: non seulement ils ont creusé des vallées, disent les chercheurs, mais ils ont également contribué à créer la substance même de Mars.

La jarosite a été repérée pour la première fois sur Mars en 2004, lorsque le rover Opportunity de la NASA en a roulé sur des couches à grains fins. La découverte a fait la une des journaux  car la jarosite a besoin d'eau pour se former, ainsi que de fer, de sulfate, de potassium et de conditions acides.

Ces exigences ne sont pas facilement satisfaites sur Mars, et les scientifiques ont commencé à théoriser comment le minéral aurait pu devenir si abondant. Certains pensaient qu'elle avait peut-être été laissée pour compte par l'évaporation de petites quantités d'eau salée et acide. Mais les roches basaltiques alcalines de la croûte de Mars auraient neutralisé l'humidité acide, explique Giovanni Baccolo, géologue à l'Université de Milan-Bicocca et auteur principal de la nouvelle étude.

Une autre idée était que la jarosite était née dans des dépôts de glace massifs qui auraient pu recouvrir la planète il y a des milliards d'années. Au fur et à mesure que les calottes glaciaires se développaient, la poussière se serait accumulée dans la glace et aurait pu être transformée en jarosite dans des poches de neige fondante entre les cristaux de glace. Mais le processus n'avait jamais été observé nulle part dans le système solaire.

Sur Terre, la jarosite peut être trouvée dans des tas de déchets miniers qui ont été exposés à l'air et à la pluie, mais ce n'est pas courant. Personne ne s'attendait à le trouver en Antarctique et Baccolo ne le recherchait pas. Au lieu de cela, il cherchait des minéraux qui pourraient indiquer des cycles de la période glaciaire dans les couches d'un noyau de glace de 1620 mètres de long , qui enregistrent des milliers d'années d'histoire de la Terre. Mais dans la glace la plus profonde du noyau, il est tombé sur d'étranges particules de poussière qu'il pensait être de la jarosite.
Pour confirmer l'identité du minéral, Baccolo et ses collaborateurs ont mesuré la façon dont il absorbait les rayons X. Ils ont également examiné les grains sous de puissants microscopes électroniques, confirmant qu'il s'agissait de jarosite. Les particules étaient également visiblement fissurées et dépourvues d'arêtes vives, signe qu'elles s'étaient formées et érodées à la suite d'assauts chimiques dans des poches dans la glace, rapportent les chercheurs ce mois-ci dans Nature Communications .

Le travail suggère que la jarosite se forme de la même manière sur Mars, explique Megan Elwood Madden, géochimiste à l'Université de l'Oklahoma qui n'a pas participé à la recherche. Mais elle se demande si le processus peut expliquer l'énorme abondance de jarosite sur Mars. «Sur Mars, ce n'est pas seulement un film mince», dit-elle. «Ce sont des dépôts de plusieurs mètres d'épaisseur.»
Baccolo admet que le noyau de glace ne contenait que de petites quantités de jarosite, des particules plus petites qu'un cil ou un grain de sable. Mais il explique qu'il y a beaucoup plus de poussière sur Mars qu'en Antarctique, qui ne reçoit que de petites quantités de cendres et de saletés en suspension dans l'air des continents du nord. «Mars est un endroit tellement poussiéreux - tout est couvert de poussière», dit Baccolo. Plus de cendres favoriseraient la formation de plus de jarosite dans les bonnes conditions, dit-il.

Baccolo veut utiliser des carottes antarctiques pour déterminer si les anciens dépôts de glace martiens étaient des chaudrons pour la formation d'autres minéraux. Il dit que la jarosite montre comment les glaciers n'étaient pas seulement des machines à sculpter la terre, mais qu'ils auraient pu contribuer à la composition chimique de Mars. «Ce n'est que la première étape pour relier la glace profonde de l'Antarctique à l'environnement martien».

Article scientifique traduit de l'anglais : Source anglaise