Des points minéraux rares à l'histoire de l'eau martienne

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Non, il a été découvert ici sur Terre en 1852 dans des ravins de la côte montagneuse du sud-est de l'Espagne - et il est apparu sur Mars à un affleurement rocheux, surnommé El Capitan, dans le cratère de Meridiani Planum où Opportunity a atterri. Ce qui rend cette structure cristalline rougeâtre si excitante, c'est qu'elle peut «dater» quand de l'eau liquide peut avoir existé.

Si vous pensiez que la jarosite ressemblait à un reste, votre hypothèse est presque correcte. C'est en fait un sous-produit de l'altération des roches et des formes exposées lorsque la bonne équation d'oxygène, de fer, de soufre, de potassium et d'eau est mélangée.

Dans une étude récente publiée dans un numéro d'octobre (v. 310) de Earth and Planetary Science Letters, Suzanne Baldwin, professeure de sciences de la Terre au Collège des arts et des sciences de SU; et Joseph Kula, associé de recherche et auteur correspondant de l'étude, a établi les «paramètres de diffusion» de l'argon dans la jarosite. À partir de cela, la structure cristalline produit alors le gaz noble, l'argon, lorsque certains isotopes du potassium dans les cristaux se désintègrent. Comme le carbone, ce taux de désintégration du potassium est un processus radioactif qui a un taux établi. En mesurant l'argon, les scientifiques peuvent alors déterminer de près l'âge auquel le minéral interagit avec l'eau liquide. Ces informations pourraient un jour aider les scientifiques à déterminer l’histoire de l’eau de Mars lors du retour des échantillons.

«Nos expériences indiquent que sur des échelles de temps d'un milliard d'années et à des températures de surface de 20 degrés Celsius (68 degrés Fahrenheit) ou moins, la jarosite préservera la quantité d'argon qui s'est accumulée depuis la formation du cristal», dit Kula, «ce qui signifie simplement que la jarosite est un bon marqueur pour mesurer le temps qui s'est écoulé depuis la présence d'eau sur Mars. »

Étant donné que l'eau est essentielle pour la plupart des formes de vie, savoir quand, où et combien de temps l'eau aurait pu exister sur Mars nous aidera à trouver des sites habitables potentiels. «La Jarosite a besoin d'eau pour sa formation, mais de conditions sèches pour sa conservation», explique Baldwin. «Nous aimerions savoir quand l'eau s'est formée à la surface de Mars et combien de temps elle y a été. L'étude de la jarosite peut aider à répondre à certaines de ces questions. »

Mais l'utilisation d'argon comme «horloge» peut encore présenter certains inconvénients potentiels. Lorsqu'ils sont exposés à des températures extrêmes, certains gaz peuvent s'échapper des cristaux. Pour aider à déterminer la validité de leur hypothèse, l'équipe soumet actuellement la jarosite et son contenu en argon à une batterie de simulations informatiques. Heureusement, ils ont trouvé qu'il existait dans un large éventail de conditions - dont celles qui auraient très bien pu faire partie de l'histoire martienne.

"Nos résultats suggèrent que la jarosite vieille de 4 milliards d'années conservera son argon et, avec elle, un enregistrement des conditions climatiques qui existaient au moment de sa formation", explique Baldwin. Les scientifiques n’ont pas encore arrêté leurs études et ils mènent de nouvelles expériences sur la jarosite qui s’est formée il y a moins de 50 millions d’années dans le Big Horn Basin au Wyoming. Grâce à cette recherche, ils espèrent déterminer la chronologie de la formation des minéraux et la rapidité avec laquelle les conditions environnementales sont passées de humides à sèches. "Les résultats peuvent être utilisés comme contexte pour interpréter les résultats sur d'autres planètes."

Source de l'histoire originale: Communiqué de presse d'EurkAlert.

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