Un fragment de Mars retrouvé dans le désert algérien pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre l’évolution géologique de la planète rouge. Nommée Northwest Africa 13441, ou NWA 13441, cette météorite a été analysée par une équipe internationale dirigée par des scientifiques du Boston College, aux États-Unis.
Les résultats, publiés dans la revue scientifique Geochimica et Cosmochimica Acta, révèlent une roche vieille de 1,273 milliard d’années, avec une marge d’incertitude de 21 millions d’années. Cette datation correspond au moment où ses minéraux ont cristallisé à partir d’un magma martien, et non à sa chute sur Terre.
Une roche martienne de moins de 85 grammes
NWA 13441 a été découverte en Algérie en 2019. La base officielle de la Meteoritical Society répertorie une masse totale d’environ 84,7 grammes et la classe parmi les shergottites, la famille la plus abondante des météorites martiennes.
Ces roches magmatiques proviennent de Mars. Elles ont été arrachées à la surface de la planète par de puissants impacts, projetées dans l’espace, puis attirées par la Terre après un voyage dont la durée peut atteindre plusieurs millions d’années.
Pour confirmer l’origine de NWA 13441, les chercheurs ont étudié sa minéralogie ainsi que les proportions de fer, de manganèse et d’isotopes de l’oxygène qu’elle contient. Les résultats correspondent aux caractéristiques des roches martiennes connues.
La météorite présente également les traces d’un choc particulièrement violent. Environ 7 % de l’échantillon analysé est constitué de verre de fusion riche en pyroxène. Certaines déformations observées dans ses minéraux indiquent qu’elle aurait subi des pressions comprises entre 28 et 34 gigapascals.
Un âge inédit pour une shergottite
L’intérêt scientifique de NWA 13441 tient d’abord à son âge. La plupart des shergottites précédemment datées ont moins de 600 millions d’années. Les plus anciennes de cette famille remontent, quant à elles, à environ 2,4 milliards d’années.
Les collections scientifiques ne disposaient donc d’aucune shergottite connue provenant de la longue période située entre ces deux groupes. Avec ses 1,27 milliard d’années, la météorite retrouvée en Algérie vient occuper une place jusqu’ici vide dans cette chronologie.
Cette absence ne signifiait pas nécessairement que Mars n’avait connu aucune activité volcanique pendant près de deux milliards d’années. Elle montrait surtout que les météorites arrivées sur Terre ne fournissaient qu’un échantillonnage incomplet de la géologie martienne.
D’autres familles de météorites, notamment les nakhlites et les chassignites, avaient déjà été datées de 1,3 à 1,4 milliard d’années. Elles présentent cependant une composition différente. NWA 13441 est la première shergottite identifiée au cœur de cette période peu documentée.
« Les caractéristiques de cette météorite étaient totalement surprenantes », a souligné Ethan Baxter, professeur en sciences de la Terre et de l’environnement au Boston College et coauteur de l’étude.
Une signature chimique inattendue
L’équipe a notamment examiné les isotopes du néodyme, un élément naturellement présent sous plusieurs formes. Leurs proportions permettent de retracer l’origine du magma dans lequel une roche s’est formée et d’étudier l’évolution chimique de l’intérieur d’une planète.
Dans NWA 13441, les scientifiques ont découvert une signature isotopique proche de celle des chondrites. Ces météorites primitives conservent la composition des premiers matériaux apparus lors de la formation du système solaire, il y a environ 4,56 milliards d’années.
Une telle signature n’avait jamais été mesurée dans une autre shergottite. Elle pourrait indiquer que le magma à l’origine de NWA 13441 provenait d’un réservoir profond de Mars encore jamais échantillonné. Une partie du manteau martien aurait ainsi conservé une composition ancienne, peu modifiée depuis la formation de la planète.
Les auteurs de l’étude scientifique envisagent néanmoins une autre explication : cette composition pourrait résulter du mélange de deux réservoirs martiens déjà connus, l’un enrichi et l’autre appauvri en certains éléments. Des analyses supplémentaires seront nécessaires pour départager ces scénarios.
Ce que la météorite peut révéler sur Mars
La roche ne fournit aucune preuve directe de la présence passée d’eau ou de vie sur Mars. Son apport concerne principalement l’histoire magmatique de la planète, la composition de son manteau et les processus intervenus lors de sa formation.
Contrairement à la Terre, Mars ne possède pas de tectonique des plaques active comparable. Son intérieur a donc été moins profondément remanié, ce qui a pu permettre à certains matériaux très anciens de conserver leur signature chimique pendant plusieurs milliards d’années.
NWA 13441 pourrait ainsi aider les planétologues à mieux comprendre comment les différentes régions internes de Mars se sont formées et ont évolué. Elle confirme également que les quelque 400 météorites martiennes identifiées sur Terre ne reflètent qu’une partie de la diversité géologique de la planète rouge.
L’équipe du Boston College poursuit désormais l’analyse d’autres systèmes isotopiques présents dans l’échantillon. Ces recherches doivent permettre de déterminer plus précisément l’origine de cette météorite et sa place dans l’histoire volcanique de Mars.