En roulant dans un ancien lit de rivière, le rover martien Curiosity a accidentellement écrasé une roche, faisant une surprenante découverte : des cristaux de soufre pur. Alors que le soufre est habituellement trouvé sous forme de sulfates à la surface de la planète, il s’agit de la première fois qu’on le trouve sous sa forme pure. Cela suggère un aspect encore inconnu de la géologie de la planète.
La découverte a été effectuée dans le canal de Gediz Vallis, qui serpente le long du flanc de mont Sharp (de 5 kilomètres de haut) et dont Curiosity explore la base depuis 2014. Chaque strate de la montagne représente une période différente de l’histoire géologique de Mars, ce qui est idéal pour déterminer quand la planète aurait potentiellement pu fournir les éléments nécessaires à l’épanouissement d’une vie microbienne.
Le canal de Gediz Vallis est exploré en particulier en raison du fait qu’il aurait été creusé par une ancienne rivière. La crête de roches et de sédiments s’étendant sur environ 3 kilomètres témoignerait notamment d’une activité hydraulique passée. L’objectif de la mission était de comprendre l’évolution du paysage local sur plusieurs milliards d’années.
Depuis octobre 2023, Curiosity étudie une région du canal riche en sulfates, des sels contenant du soufre et d’autres minéraux se formant suite à l’évaporation de l’eau. Cependant, la roche écrasée par le rover le 30 mai dernier est constituée, à l’intérieur, de cristaux jaunâtres de soufre sous sa forme élémentaire (ou pure). En explorant plus avant la zone, le rover a détecté d’autres roches similaires.
« Découvrir un champ de pierres constituées de soufre pur, c’est comme trouver une oasis dans le désert », explique dans un communiqué du Jet Propulsion Laboratory de la NASA Ashwin Vasavada, chercheur du projet Curiosity. « Il ne devrait pas être là, nous devons donc maintenant l’expliquer. Découvrir des choses étranges et inattendues est ce qui rend l’exploration planétaire si passionnante », ajoute-t-il.
Une histoire géologique plus complexe qu’on le pensait
Les dernières observations de Curiosity de Gediz Vallis suggèrent que les amas de roches au fond du canal ont été charriés par de violents torrents d’eau et de débris. Une autre partie semble résulter de glissements de terrain. Les roches transportées par l’eau sont arrondies, à l’instar des galets qu’on trouve dans les rivières sur Terre, tandis que celles déplacées par les glissements de terrain sont plus anguleuses.
Puis, l’eau de la rivière a finalement infiltré tous les matériaux, leur donnant une couleur blanchâtre et des formes de halo pour certains. « Ce n’était pas une période calme sur Mars », indique Becky Williams, scientifique au Planetary Science Institute de Tucson, en Arizona, et chercheuse principale adjointe de la Mast Camera de Curiosity. « Nous observons de multiples flux le long du canal, notamment des inondations énergétiques et des flux riches en blocs rocheux ».
Cependant, la découverte des roches contenant du soufre suggère une géologie bien plus complexe qu’on le pensait. Étant donné que les cristaux contenus dans la première roche que Curiosity a écrasée étaient trop petits et trop friables pour être échantillonnés correctement, le rover a prélevé les échantillons sur un gros rocher à proximité, surnommé Mammoth Lakes. Pour ce faire, il a dû sélectionner une place de stationnement à la fois suffisamment stable sur le sol meuble et permettant de forer la roche en toute sécurité.
Après avoir foré la roche à 41 endroits distincts, la présence de soufre élémentaire a été révélée à l’aide du spectromètre à rayons X et à particules alpha du rover. Pour le moment, on ne sait pas exactement quel lien l’élément pourrait potentiellement entretenir avec les autres minéraux présents dans la zone.
En effet, alors qu’on associe généralement le souffre à l’odeur d’œufs pourris, cela provient plutôt du sulfure d’hydrogène. Le soufre élémentaire, lui, est inodore et est composé uniquement d’atomes de soufre. Il ne se forme que dans une gamme restreinte de conditions spécifiques et sa présence ne correspond pas à l’histoire géologique connue du canal, selon les chercheurs.
Il est important de noter que le soufre est un élément essentiel à la vie. Il est par exemple utilisé sous forme de sulfate pour la synthèse d’acides aminés essentiels à toutes les formes de vie sur Terre. Le soufre pourrait ainsi figurer parmi les éléments sous-tendant les conditions d’habitabilité de Mars dans le passé.
La prochaine étape de la recherche consistera ainsi à déterminer de quelle manière le soufre élémentaire s’est formé dans les roches du canal. Dans cette optique, Curiosity s’éloigne actuellement de Mammoth Lakes et continue à avancer dans le canal pour collecter davantage de données et d’échantillons.
Vidéo à 360 degrés du canal de Gediz Vallis :