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Nous savons enfin d’où vient la plus ancienne météorite martienne connue

météorite martienne
Un morceau de NWA 7034. Crédits : NASA

Identifier l’origine d’une météorite éjectée de la planète Mars il y a des millions d’années peut sembler difficile, mais ce n’est pas impossible. Des chercheurs de l’Université Curtin se sont récemment penchés sur la question et ils ont trouvé la réponse.

NWA 7034 est une météorite martienne dont les composants se sont formés il y a environ 4,4 milliards d’années, ce qui en fait la plus ancienne météorite martienne découverte à ce jour. La pierre a été découverte en 2011 au Maroc, près de Bir Anzarane. Celle que l’on surnomme Black Beauty (« Beauté noire ») est également la seule météorite martienne bréchique (composée de plusieurs fragments de roche) jamais trouvée, ce qui la rend particulièrement intéressante pour les scientifiques planétaires.

Les origines martiennes de cette météorite ont été rapidement identifiées grâce à sa composition chimique, mais de quelle région de Mars vient-elle précisément ? Une étude publiée dans Nature Communications nous donne finalement la réponse.

Un vrai travail de détective

Pour rappel, aucun morceau de roche n’a pour le moment été rapporté sur Terre de la main de l’Homme. Comme toutes les météorites martiennes, NWA 7034 s’est donc retrouvée projetée dans l’espace suite au violent impact d’un astéroïde, avant de croiser le chemin de notre planète. Pour identifier son point d’origine, les astronomes doivent donc se concentrer sur des cratères suffisamment grands et identifiables à partir de satellites en orbite.

Un autre point à considérer est le suivant : toutes les météorites martiennes retrouvées sur Terre ont été éjectées « récemment ». Il est en effet peu probable qu’un morceau de roche extrait de la surface d’une planète évolue sur une orbite stable avant de prendre le large ensuite. D’après les auteurs de l’étude, les météorites martiennes entrées en collision avec la Terre ont probablement été éjectées de leur planète il y a vingt millions d’années maximum.

D’autre part, les astronomes sont partis du principe qu’un cratère doit avoir plus de trois kilomètres de diamètre pour éjecter des roches au-dessus de la vitesse d’échappement. Nous sommes aujourd’hui capables de mesurer la taille du cratère avec précision grâce à nos satellites en orbite autour de Mars. Cependant, définir l’âge de ces cratères est une entreprise plus compliquée. Pour ce faire, les chercheurs ont développé une nouvelle méthode.

Concrètement, les gros impacts projettent des roches à différentes vitesses. Celles en dessous de la vitesse d’échappement produisent alors des cratères secondaires autour du site initial, puisqu’elles retombent en surface. Les petits cratères sont généralement rapidement comblés par la poussière à cause des tempêtes. Ainsi, les astronomes considèrent qu’un grand cratère entouré de plus petits est considéré comme nouvellement formé.

Un cratère appréhendé

Pour ces travaux, les chercheurs ont développé un fichier de 94 millions de cratères martiens et lancé une recherche permettant d’identifier l’emplacement des impacts secondaires situés autour de grands cratères.

Grâce à cette méthode, ils ont identifié dix-neuf structures répondant aux critères, mais un seul d’entre eux se trouvait sur un site proposant des concentrations de thorium, de fer et de potassium correspondant à celles de la météorite Black Beauty. Par ailleurs, celle-ci conserve encore des traces du champ magnétique martien disparu depuis longtemps depuis sa formation. Or, ce fameux cratère (nommé Karratha) se trouve dans l’une des rares parties de Mars à magnétisation similaire.

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Mars colorée par la densité de ses 94 millions de cratères. Le cratère Karratha est entouré de rouge. Crédits : Lagain et coll., Université Curtin
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NWA 7034 provient du cratère à l’intérieur de la plus grande dépression. Crédits : MRO de la NASA

D’après les chercheurs, cette météorite a probablement été expulsée de sa planète il y a environ cinq millions d’années.

Le cratère Karratha se trouve près de Tharsis, une région abritant quelques-uns des plus grands volcans du Système solaire. C’est également à cet endroit que la croûte martienne est la plus épaisse. C’est probablement la région la plus intéressante dans le cadre de l’étude de l’évolution précoce de la croûte martienne. Cette région constitue en effet une véritable fenêtre sur l’environnement le plus ancien des planètes, y compris la Terre, que notre planète a perdue à cause de la tectonique des plaques et de l’érosion.