Meridiani Planum
Cet article concerne la formation géologique martienne. Pour la météorite, voir Heat Shield Rock.
Meridiani Planum (la plaine du Méridien) est une plaine de la planète Mars s'étendant sur 1 100 km et localisée dans la région d'Arabia Terra dans les quadrangles d'Oxia Palus, d'Arabia, de Margaritifer Sinus et de Sinus Sabaeus. La plaine de Meridiani planum est caractérisée par ses stratifications sédimentaires, elle a servi de site d'atterrissage au rover Opportunity en 2004 qui a découvert les sphérules d'hématite grise appelées myrtilles. Meridiani Planum a donné son nom au minéral méridianiite.
| Astre | |
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| Coordonnées | |
| Longueur |
1 059 km[1] |
| Quadrangles |
| Types |
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  |
Appellation
modifierDans son ouvrage de 1892, Camille Flammarion désigne la zone actuelle de Meridiani Planum dessinée par Schröter et confirmée en tant que formation géographique par George August Kunowski sous le nom de Baie du Méridien[2]. Eugène Antoniadi écrit dans son ouvrage de 1930 avoir conjointement renommé la Baie du Méridien ou Baie Fourchue du nom latin Sinus Meridiani[3]. L’Union astronomique internationale approuve le nom de formation d'albédo de Sinus Meridiani en 1958. Elle est également connue globalement sous le nom de Terra Meridiani approuvé en 1979 ; cette appellation est retoquée en 2001 par l’Union astronomique internationale[4]. En 2003, une partie de Sinus Meridiani, au nord du point zéro, est reconnue comme formation géologique sous le nom de Meridiani Planum[5].
Localisation
modifierMeridiani Planum est situé à l'est de Valles Marineris, dans l'ouest d'Arabia Terra et au nord-ouest d'Hellas Planitia. Son nom vient de sa position sur Mars, car le premier méridien passe par le cratère Airy-0, qui se trouve juste en dessous de la limite méridionale de Meridiani Planum, environ à 100 km plus au sud[6].
Formation
modifierMeridiani Planum renferme diverses unités géologiques associées à des cratères et dépôts sédimentaires sous forme de stratification répétitive et minéraux hydratés, leurs formations s’étendent du Noachien supérieur à l'Hespérien inférieur[7]. Le spectomètre TES de Mars Global Surveyo a analysé une mesa fortement érodée de 30 km de diamètre, une couche sédimentaire contient de l’hématite entre des couches contenant peu ou pas d'hématite ainsi que sur les surfaces érodées entourant la mesa. Cette variation suggérerait période courte de formation d’hématite[8].
Géomorphologie
modifierCette région noachienne a la particularité de receler de l'hématite — il s'agit d'une forme cristalline particulière d'oxyde de fer(III) Fe2O3 — grise cristallisée, un minéral rare (l'hématite naturelle est le plus souvent amorphe, de couleur rouille), détecté ici par le spectromètre d'émission thermique (TES) de Mars Global Surveyor, qui se forme sur Terre dans les sources chaudes ou dans les points d'eau stagnante, raison pour laquelle on pense que cette région aurait jadis connu un climat humide ; cette observation est en accord avec une datation très ancienne, correspondant géologiquement au Phyllosien ou au Theiikien (plus de 3,8 milliards d'années).
Répartition de l'hématite vue par Mars Global Surveyor dans la région de Sinus Meridiani
Vue topographique de la zone 352,5°–356,5° E et 4,5° S–0,5° N Le rouge et le blanc correspondent aux zones les plus élevées, les nuances de bleu et de violet représentent les zones plus basses.
Dépôts ELD
modifierMeridiani planum comprend une catégorie de dépôts appelée ELD Equatorial Layered deposits (Dépôts Stratifiés Équatoriaux). Ils se présentent sous forme de stratification répétitive généralement associés à des minéraux hydratés témoins de la présence passée d’eau liquide[9]. La région comporte une épaisse série de roches sédimentaires stratifiées riches en sulfates et en phyllosilicates situées sous les dépôts riches en hématite[10]. Les sédiments actuellement présents sur Meridiani Planum proviennent d’un important dépôt de poussière et de glace situé à proximité[11].
Présence ancienne d’eau
modifierLes multiples observations de Méridiani Planum révèlent une histoire riche et variée en activité aqueuse[12].
Géomorphologie parfaite pour Opportunity
modifierConditions pour l’atterrissage et exploration
modifierLes observations de Meridiani Planum ont mis en évidence un terrain à surface rocheuse lisse parsemée de dépressions favorable à un atterrissage et un trajet exploratoire[13].
Conditions pour l’Intérêt scientifique
modifierLes précédentes missions Mars Global Surveyor et Mars Odyssée ont révélé des indices d’intérêts scientifiques : l’existence passée d’eau en quantité abondante dans les roches et les matériaux de surface. Certaines zones contiennent jusqu'à 20 % d'hématite grise en surface, minéral à base d'oxyde de fer qui se forme principalement en présence d'eau liquide liquide qui aurait pu abriter une forme de vie par le passé[14].
Confirmation des précédentes observations
modifierConfirmation de la présence d’eau abondante dans le passé
modifierÅ son arrivée au bord de endeavour, le rover a repéré des roches riches en zinc et en brome, deux éléments qui se déposent le plus souvent grâce à de l’eau chaude possible activité aquatique passée liée au volcanisme[15]. Les images transmises d’ondulations régulières très rapprochées est un indice supplémentaire d’étendue d’eau liquide[16]. Opportuniyi a confirmé la présence d’eau massive qui a circulé à travers les roches en modifiant la texture et la composition chimique[17].
Confirmation sédiments et minéraux
modifierOpportunity a rencontré diverses unités géologiques, notamment celles associées à des cratères, qui s'échelonnent du début du Noachien jusqu'à la fin de l'Amazonien[18]. Il a confirmé la présence généralisée de minéraux argileux et de minéraux issus de roches basaltiques. Son spectomètre Mini-TES rapporte une similitude minéralogique entre les tronçons adjacents de son parcours ce qui indiquerait une analogie générale des formations dans la région de Meridiani Planum[19],[20].
Selon une étude de 2009 tenant compte des données d’opportunity de Niles et Michalski, les sédiments actuellement présents à Meridiani proviennent d’un important dépôt de poussière et de glace situé à proximité. Ce dépôt sédimentaire s’est formé par précipitation de glace autour de grains de poussière et d’aérosols lors d’une période glaciaire. Ce modèle expliquant notamment la grande échelle du dépôt, la source des sédiments, la présence d'eaux souterraines acides sur une planète basaltique. Elle remet en cause l’hypothèse du phénomène de dépôts d’évaporites de playa, remaniées par des processus éoliens[11].
Énigmatiques sphérules d’hématite appelées myrtilles
modifierOpportunity a découvert de petites sphères bleues très riches en fer, hématite grise sur Meridiani Planum appelées communément par ressemblance myrtilles. Leur origine est encore inconnue en 2026. Plusieurs hypothèses sont avancées :
Concrétions formées dans l’eau
modifierCes sphérules existent également sur Terre, elles se forment à proximité de sources thermales ou au fond de plans d'eau stagnante[21]. Les variations marquées de la teneur en hématite pourraient être le fait d'un lessivage de l'hématite comme pour les sphérules terrestres. Les sphérules martiennes ont un diamètre maximal de 6,2 mm alors que les terriennes peuvent avoir un diamètre plus grand.
Un article de Planetary and Space Science suggère que les sphérules sont possiblement des concrétions provenant des eaux souterraines chargées de minéraux imprégnés d'anciens grès basaltiques. Avec l’érosion les sphères d'hématite, plus résistantes, se sont détachées et se sont accumulées en grande densité à la surface de Mars[22].
Sphérules cosmiques
modifierDes planétologues de l’Institut de géophysique et de Planétologie d’Hawaï soutiennent un modèle d’ablation météorique expliquée par la forme parfaitement sphérique, .la limite de taille observée, causées par le frottement et la chaleur des météorites.
En 2018, une étude supplémentaire privilégie la théorie de la formation aqueuse[23].
Meridianiite
modifierMeridiani (Planum) est l'éponyme d'un minerai rare de la classe des sulfates, ce nom a été choisi en référence au site martien où Opportunity a observé dans des stratifications sédimentaires les empreintes de cristaux probablement laissées par des minéraux qui se sont depuis déshydratés ou dissous[24].
Longues cavités en forme d'aiguilles, telles qu'observées par Opportunity. En raison de leur morphologie, il a été suggéré que ces cavités étaient autrefois remplies de méridianiite.
Cristaux de méridianiite présentant des formes cristallines tricliniques massives.
Exploration
modifierC'est le lieu d'atterrissage du robot Opportunity de la mission Mars Exploration Rover en 2004.
Cratères
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Notes et références
modifier- ↑ Gazetteer of Planetary Nomenclature (base de données), IAU.
- ↑ Camille Flammarion, La planète Mars et ses conditions d'habitabilité. Synthèse générale de toutes les observations : climatologie, météorologie, aréographie, continents, mers et rivages, eaux et neiges, saisons, variations observées...., Paris, Gauthier-Villars et Fils, , 608 p. (lire en ligne), p. 74, 78.
- ↑ Evgénios Antoniádis, La Planète Mars. Étude basée sur les résultats obtenus avec la grande lunette de l'Observatoire de Meudon et exposé analytique de l'ensemble des travaux exécutés sur cet astre depuis 1659, Paris, Librairie scientifique Hermann & Cie, , 240 p. (lire en ligne), p. 89.
- ↑ « Planetary Names », sur planetarynames.wr.usgs.gov (consulté le )
- ↑ (en) Kenneth S. Edgett, « The sedimentary rocks of Sinus Meridiani: Five key observations from data acquired by the Mars Global Surveyor and Mars Odyssey orbiters », Malin Space Science Systems, (lire en ligne)
- ↑ (en) Brian M. Hynek et Gaetano Di Achille, « Geologic map of Meridiani Planum, Mars », pubs.usgs.gov, U.S. Geological Survey, no 3356, (lire en ligne, consulté le )
- ↑ Erwan Tréguier, « Étude de la diversité géochimique de la surface de Mars, à partir des données de spectrométrie X de la mission Mars Exploration Rover ; Modélisation de l’altération des roches martiennes », Thèse Spécialité : Astrophysique, Planétologie, (lire en ligne)
- ↑ « Water in Meridiani Planum | Mars Odyssey Mission THEMIS », sur themis.asu.edu (consulté le )
- ↑ Beatrice Baschetti, Adriano Tullo, M. Massironi et C. Carli, « Origin and Development of Interbedded Clays and Sulfates in Equatorial Layered Deposits of Meridiani Planum, Mars », Journal of Geophysical Research: Planets, vol. 130, (DOI 10.1029/2024JE008564, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) B. Baschetti, A. Tullo, M. Massironi et C. Carli, « Origin and Development of Interbedded Clays and Sulfates in Equatorial Layered Deposits of Meridiani Planum, Mars », Journal of Geophysical Research: Planets, vol. 130, no 4, , e2024JE008564 (ISSN 2169-9100, DOI 10.1029/2024JE008564, lire en ligne, consulté le )
- 1 2 (en) P. B. Niles, J. Michalski, « The Origin of the Meridiani Sediments. The Key for Understanding the Formation of Sulfates and Layered Deposits on Mars. », Astromaterials Research and Exploration Science, (lire en ligne)
- ↑ (en-US) « Evidence for Water at Meridiani - Elements Magazine », (consulté le )
- ↑ (en) « Selecting Landing Sites on Mars », sur airandspace.si.edu, (consulté le )
- ↑ (en-US) « Rover Landing Site Chosen », sur Christensen Research Group (consulté le )
- ↑ (en) « Mars Exploration Rover Update: Opportunity Finds Martian Mystery at… », sur The Planetary Society (consulté le )
- ↑ Myriam Détruy, « Les promesses de l’eau », Ciel et Espace, , p. 52-7
- ↑ (en-US) « Opportunity Rover Finds Strong Evidence Meridiani Planum Was Wet » [archive du ], sur NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) (consulté le )
- ↑ (en-US) Paul Scott Anderson, « NASA’s Opportunity Rover Celebrates 13 Amazing Years on Mars - AmericaSpace », sur www.americaspace.com, (consulté le )
- ↑ (en-US) « 2 Years on Mars! Meridiani Planum Features Investigated by the Rover, Opportunity - NASA Science », (consulté le )
- ↑ Zalewska Natalia, Leszek Czechowski, « Meridiani Planum Mineralogy Along Part of the Opportunity Rover Track Based on the Mini-TES Spectrum », MDPI, (lire en ligne)
- ↑ (en) Zalewska, Natalia ; Czechowski, Leszek, « Mineralogy of the Meridiani Planum site based on the MIniTES spectra of the Opportunity rover and the PFS Mars Express spectrometer », Bulletin of the American Astronomical Society, (lire en ligne)
- ↑ (en) « Possible mechanism for explaining the origin and size distribution of Martian hematite spherules », Planetary and Space Science, vol. 92, (ISSN 0032-0633, DOI 10.1016/j.p, lire en ligne [archive du ], consulté le )
- ↑ @NatGeoFrance, « Mars : les myrtilles de la discorde », sur National Geographic, (consulté le )
- ↑ (en) R.C. Peterson, W. Nelson, B. Madu, H.F.Shurvell, « Letter: Meridianiite: A new mineral species observed on Earth and predicted to exist on Mars », American Mineralogist, (lire en ligne)
