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David Baratoux

Les 500 premiers millions d’années de l’histoire martienne

par Edith Burgey -

Jeudi 14 juin à 10h30

Salle de conférence de l’observatoire

Par David Baratoux de l’observatoire de Toulouse

Résumé :

La reconstruction de l’histoire géologique de Mars a été l’objet d’une
attention considérable, avec des découvertes importantes concernant les
conditions de surface.
Les principales interrogations se concentrent aujourd’hui sur la période
primitive de la planète durant laquelle de nombreux bouleversements semblent
se produire et sont révélés en particulier par la spectroscopie orbitale. En
effet, il y a environ 3.7 milliards d’années, la surface de Mars montre des
variations brutales de la minéralogie des roches ignées (changement dans la
composition des pyroxènes qui deviennent dominés par une phase riche en
calcium) et dans les phases d’altération qui indiquent une évolution vers
des conditions plus acides. Ces observations ont conduit à proposer l’idée
qu’un pic dans l’activité volcanique se soit produit à cette période
(Bibring et al., 2006), impliquant une libération massive de souffre, les
roches crustales les plus anciennes étant considérées comme le produit de la
cristallisation d’un océan magmatique. Ce pic d’activité volcanique n’est en
revanche pas prédit par les modèles d’évolution thermique de Mars. Afin de
résoudre cette question, nous avons estimés les compositions des liquides
produits au cours de l’histoire Martienne (Baratoux et al., 2011) et la
minéralogie associée à la cristallisation de ces liquides à la surface de
Mars. Nous montrons ainsi que la transition observée dans les roches
volcaniques est une conséquence naturelle du refroidissement planétaire, et
qu’il n’est nul besoin de faire appel à un changement de composition du
manteau ou à un pic d’activité volcanique. Ce volcanisme intense de la
période ancienne de Mars a probablement enfoui les éventuels produits de
l’océan magmatique initial, en admettant que celui-ci a bien existé ! Ce
scénario, cohérent avec les observations géophysiques (épaisseurs
lithosphériques) et les modélisations numériques de l’évolution thermique de
Mars, reste compatible avec une transition vers des conditions acides à la
surface de Mars, un changement de la pression atmosphérique pouvant être à
l’origine de la libération de gaz volcaniques dominés par le dioxyde de
soufre (Gaillard et al., 2009).