Les
roches trouvées sur Terre au XIXe siècle peuvent contenir des indices sur l’endroit où trouver de l’eau sur Mars, selon une enquête menée par l’Université d’État de Pennsylvanie (PSU). C’est l’hématite, l’un des minéraux les plus abondants à la surface de la Terre.
Les chercheurs analysent les minéraux trouvés au XIXe siècle pour savoir où trouver de l’eau sur Mars. Image : Whitelion 61 — Shutterstock
Le minéral se trouve dans de nombreuses roches ignées, métamorphiques et sédimentaires différentes, et en raison de sa teneur élevée en fer, il a une couleur rouge vif.
Cependant, lorsque Peter J. Heaney, professeur au Département des géosciences du PSU, et si Athena Chen, doctorante, ont analysé des échantillons d’hématite prélevés au XIXe siècle, ils ont découvert un secret aqueux.
Au départ, Chen menait des expériences pour cristalliser artificiellement l’hématite lorsqu’il a découvert un composé pauvre en fer. Elle porte ensuite ses conclusions à Heaney, qui découvre que des chercheurs au milieu des années 1840 rapportaient également des découvertes similaires, mais les travaux sont rejetés.
Ces scientifiques du XIXe siècle étaient Rudolf Hermann et August Breithaupt, qui ont découvert des échantillons d’hématite pauvre en fer contenant de l’eau. Hermann a qualifié cette découverte de « turgite » en 1844, tandis que Breithaupt a appelé le minéral « hydrohématite » en 1847. Cependant, au début des années 1900, les minéralogistes qui utilisaient des versions primitives d’outils de diagnostic modernes ont rejeté leurs résultats.
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Chen et Heaney ont prélevé des échantillons issus des études originales de Hermann et Breithaupts, qui ont été stockés à la Smithsonian Institution, ainsi que cinq de la collection Frederick Augustus Genth de Penn State pour examen.
Après avoir déchiffré la composition chimique des échantillons, en utilisant la spectroscopie infrarouge, la diffraction avancée des rayons X et d’autres méthodes, Chen a découvert que les minéraux n’avaient pas d’atomes de fer, mais plutôt des molécules d’hydroxyle (une combinaison d’hydrogène et d’oxygène), ce qui se traduit par l’eau stockée dans le minéral.
Relation entre les échantillons du XIXe siècle et la recherche d’eau sur Mars
En 2004, sur le rover Opportunity de la NASA, il a découvert des concrétions minérales affectueusement appelées « myrtilles » sur la planète rouge.
Rover Opportunity a capturé cette image de « bleuets » hématites sur Mars. Image : NASA/JPL-Caltech/Cornell/US Geological Survey
Ces roches arrondies ont été identifiées par un dispositif de diffraction des rayons X Rover comme hématite. Ce que le rover n’a pas pu faire, c’est déchiffrer la teneur en fer de la roche pour déterminer s’il s’agissait d’une hématite anhydre (qui manque d’eau) ou d’une hydrohématite.
Selon et les conditions naturelles dans lesquelles des oxydes de fer sont nécessaires pour former de l’hématite.
Elle a constaté qu’à des températures inférieures à 149 degrés Celsius et dans un environnement alcalin aqueux, l’hydrohématite précipite dans des couches sédimentaires. « Une grande partie de la surface de Mars a apparemment pris naissance lorsque la surface était humide et que les oxydes de fer ont précipité cette eau », a déclaré Heaney dans un communiqué.
Heaney pense également que la forme des « bleuets » apporte également quelques éclaircissements. « Sur Terre, ces structures sphériques sont hydrohématites, il semble donc raisonnable de penser que les pierres rouge vif sur Mars sont hydrohématites. »
Les
travaux de Chen et Heaney sont détaillés dans la revue Geology, où ils concluent que « l’hydrohématite est courante dans les occurrences d’oxyde de fer à basse température sur Terre et, par extension, peut inventorier de grandes quantités d’eau dans des environnements planétaires apparemment arides, tels que la surface de Mars ».