Les carbonates sont-ils stables à la surface de Mars ?

La détection de carbonates (calcaire) à la surface de Mars a constitué et constitue un objectif majeur afin de comprendre l'évolution de l'environnement Martien: confirmer la présence d'eau liquide passée (car ils ne se forment facilement qu'en présence d'eau liquide), éventuellement à grande échelle, et également obtenir des informations sur une potentielle forme de vie qui aurait pu apparaître à la surface (car sur Terre, ces minéraux sont la plupart du temps associés à une activité biologique).


A ce jour aucun large dépôt de carbonates n'a été détecté. En fait, leur détection est spécifique à certaines zones et dans de faibles proportions. L'absence de tels dépôts, alors que les conditions passées de la surface de Mars semblent avoir été favorables à leur production, pourrait être attribuée à l'environnement particulièrement agressif de la surface de Mars. La présence d'un rayonnement UV intense a été proposée pour expliquer leur photodécomposition et donc leur absence. Cependant, des résultats contradictoires obtenus à partir d'expériences de laboratoire simulant le rayonnement UV à la surface de Mars n'ont pas résolus l'évolution des carbonates dans un tel environnement.

Le Laboratoire inter-universitaire des systèmes atmosphériques (CNRS, Université Paris Est Créteil Val de Marne, Université Paris Diderot) et le Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations spatiales (CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Saint Quentin en Yvelines), deux laboratoires de l'Institut Pierre Simon Laplace, ont donc initié de nouvelles expériences d'exposition de carbonates (biominéraux et minéraux abiotiques) au rayonnement UV simulé en laboratoire mais également en orbite basse terrestre. Cette exposition en orbite basse fut effectuée dans le cadre de l'expérience UVolution à bord d'un module BIOPAN de l'Agence Spatiale Européenne (ESA), fixé à l'extérieur d'une capsule automatique Russe Foton, durant 12 jours en Septembre 2007. Les résultats obtenus en laboratoire et en orbite basse terrestre ont montré que tous les échantillons de carbonates sont stables au rayonnement UV. Par conséquent la présence d'un rayonnement UV intense à la surface de Mars ne peut expliquer l'absence de larges dépôts. De plus, la stabilité de ces minéraux nous incite à étudier avec attention les signatures biologiques qu'ils pourraient renfermer dans le cadre de la recherche de signatures de vie martiennes. (Ces expériences ont bénéficié du support du CNES et de l'ESA).


Référence:

"UVolution, a photochemistry experiment in low earth orbit: Investigation of the photostability of carbonates exposed to martian-like UV radiation conditions". Stalport, F., Guan, Y. Y., Noblet, A., Coll, P., Szopa, C., Macari, F., Person, A., Raulin, F., Chaput, D., and Cottin, H., 2010. Planet. Space Sci. 58, 1617-1624.