Un fragment de météorite révèle un impact d’astéroïde caché dans l’ancien passé de Mars

Météorite de Mars NWA 7034, alias ‘Black Beauty’. (Institut de Météorologie, UNM)

 

Dans une célèbre météorite nommée NWA 7034, ou « Black Beauty », les scientifiques ont découvert un cristal choqué du minéral zircon, présentant une caractéristique que l’on ne voit sur Terre que dans les cratères d’impact massifs. Cela suggère que Mars a été fortement bombardée par des météorites plus tard que prévu.

 

« Ce grain est véritablement un cadeau unique de la planète rouge », explique le géologue planétaire Morgan Cox de l’université Curtin en Australie.

 

« La déformation due à un choc à haute pression n’a pas été trouvée auparavant dans les minéraux de Black Beauty. Cette découverte de dommages dus aux chocs dans un zircon martien vieux de 4,45 milliards d’années fournit de nouvelles preuves des processus dynamiques qui ont affecté la surface de Mars à ses débuts. »

 

NWA 7034, découvert en 2011 dans le désert du Sahara au Maroc, est un morceau de brèche volcanique de 320 grammes. C’est-à-dire qu’il est composé de morceaux de différents types de roches, un peu comme un gâteau aux fruits.

 

Il s’agit principalement de basalte, mais il est parsemé d’inclusions, dont un certain nombre de cristaux de zircon, et certaines de ses parties ont jusqu’à 4,45 milliards d’années, soit presque autant que la planète elle-même.

 

Le système solaire primitif était un endroit beaucoup plus sauvage qu’il ne l’est aujourd’hui. Nous avons trouvé des preuves que, très tôt, les planètes internes ont été absolument malmenées par les impacts de gros astéroïdes.

 

L’absence générale de dommages causés par les chocs dans les zircons de NWA 7034 était auparavant considérée comme une preuve que cette période intense de bombardement sur Mars avait diminué il y a environ 4,48 milliards d’années. Par conséquent, cela aurait pu signifier que Mars était habitable assez tôt.

 

Cox et ses collègues ont ensuite étudié de près 66 grains de zircon trouvés dans NWA 7034, en effectuant une cartographie par diffraction des électrons rétrodiffusés et une imagerie par cathodoluminescence pour sonder l’arrangement structurel du réseau atomique à l’intérieur.

 

Dans un seul des 66 grains, âgé de 4,45 milliards d’années, l’équipe a identifié des preuves d’un impact massif.

 

« Le type de dommages causés par le choc dans le zircon martien implique un ‘jumelage’ et a été signalé dans tous les plus grands sites d’impact sur Terre, y compris celui du Mexique qui a tué les dinosaures, ainsi que sur la Lune, mais pas sur Mars auparavant », a déclaré Cox.

 

Dans tous les minéraux, les atomes sont disposés selon une structure en treillis tridimensionnelle symétrique. Pensez, par exemple, à un cube en treillis, où un atome se trouve à chaque coin de chaque cube du treillis (bien que la structure réelle varie considérablement d’un minéral à l’autre).

 

Lorsqu’une pression suffisamment élevée est appliquée – 20 à 30 gigapascals, comme c’est le cas lors de l’impact des plus gros astéroïdes – quelque chose d’étrange peut se produire dans ces treillis. Les cristaux peuvent être poussés l’un contre l’autre si étroitement qu’ils finissent par partager certains des points de leur réseau cristallin.

 

Bien que l’équipe n’ait trouvé de jumelage que dans un seul de ses cristaux de zircon, ce seul cristal suggère un processus de formation similaire à celui que nous avons observé sur Terre, impliquant une pression élevée, probablement due à l’impact d’un astéroïde.

 

Selon les chercheurs, cela suggère que le bombardement intense de Mars s’est produit au moins 30 millions d’années après l’estimation précédente.

 

En retour, cela suggère que les conditions n’ont peut-être pas été propices à la vie avant un peu plus tard, ce qui coïncide avec la chronologie de Mars pour une autre condition pour la vie telle que nous la connaissons, disent les chercheurs.

 

« Des études antérieures du zircon dans les météorites martiennes ont proposé que les conditions propices à la vie aient pu exister il y a 4,2 milliards d’années, en se basant sur l’absence de dommages définitifs dus aux chocs », explique le géologue et géochimiste planétaire Aaron Cavosie de l’Université Curtin.

 

« Mars est restée soumise à des bombardements par impact après cette période, à l’échelle connue pour provoquer des extinctions massives sur Terre. Le zircon que nous décrivons fournit des preuves de tels impacts, et souligne la possibilité que la fenêtre d’habitabilité ait pu se produire plus tard qu’on ne le pensait, coïncidant peut-être avec des preuves d’eau liquide sur Mars, il y a 3,9 à 3,7 milliards d’années. »

 

Étant donné qu’un bombardement prolongé d’astéroïdes lourds aurait pu vaporiser toute eau de surface et perturber l’atmosphère, ce n’est peut-être pas une coïncidence après tout.

 

Les recherches ont été publiées dans Science Advances.

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