Les chercheurs avaient d’abord pris cette pierre rose de 800 grammes, ramassée en 2022 dans le Sahara malien, pour une météorite martienne des plus banales. Teghaza 001 date en réalité de plus de 4,1 milliards d’années, d’une époque où de l’eau circulait sous la surface de la jeune planète.
Jusqu’ici, les scientifiques ne disposaient que de deux météorites pour étudier l’enfance de Mars. Il s’agit d’ALH84001, découverte en Antarctique en 1984, et d’un assemblage de fragments rocheux surnommé Black Beauty. Teghaza 001, du nom de la plaine de sel malienne où des prospecteurs l’ont trouvée, est la troisième. À l’université du Nouveau-Mexique, des géologues ont reconnu son origine martienne grâce à ses isotopes d’oxygène, dont les proportions sont identiques à celles des autres roches venues de Mars. Ils l’ont ensuite classée avec les shergottites, les plus courantes des météorites martiennes. La grande majorité de ces pierres ont moins de 720 millions d’années, mais les minéraux de Teghaza 001 ont cristallisé pendant la toute première période géologique de la planète rouge.
Des cristaux de zircon datés à plus de 4,1 milliards d’années
Spécialiste des échantillons planétaires au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, Yang Liu a failli refuser d’examiner la pierre, qu’elle prenait pour une shergottite de plus. Au microscope, elle a finalement repéré des textures et des minéraux inconnus pour elle, dont de minuscules cristaux de zircon. Les géologues utilisent ces cristaux pour dater les roches avec précision, car l’uranium qu’ils contiennent se transforme en plomb à un rythme connu. « C’est en l’examinant de près que nous avons compris que cette météorite était vraiment unique », souligne Yang Liu, autrice principale de l’étude publiée le 29 octobre dans la revue Science.
Avec cette méthode, son équipe a obtenu un âge d’environ 4,11 milliards d’années. Pour confirmer le résultat, le laboratoire de François Tissot, géochimiste formé à l’École nationale supérieure de géologie de Nancy et professeur au California Institute of Technology (Caltech), a mesuré le rubidium et le strontium grain par grain, sur un fragment plus petit que votre ongle. Le reste de la météorite est ainsi intact pour de futures analyses. Avec cette seconde méthode, moins précise, les chercheurs arrivent à environ 4,24 milliards d’années. Comme l’explique François Tissot, « nous sommes aujourd’hui l’un des très rares laboratoires au monde capables de réaliser ce type de datation ».
Une eau souterraine dans la croûte de la jeune Mars
D’après les analyses, une eau souterraine a altéré la roche voilà environ 4,1 milliards d’années. La pierre existait donc avant ce passage de l’eau, et elle s’est sans doute formée plus tôt encore, à partir d’un magma refroidi. Pour les chercheurs, ses isotopes d’oxygène, sa texture et sa chimie sont les signes d’un cycle de l’eau très actif sur la jeune planète. En juin, une seconde étude consacrée à son contenu en eau, menée à partir des isotopes d’hydrogène de ses phosphates, suggérait que Mars perdait son eau très tôt dans son histoire.
Pour retrouver l’origine de la pierre, l’équipe a comparé ses minéraux aux relevés de l’orbiteur Mars Reconnaissance Orbiter, puis aux mesures des atterrisseurs Viking et des rovers Curiosity et Perseverance. La composition de Teghaza 001 correspond à celle des hauts plateaux cratérisés de l’hémisphère sud, et l’étude propose treize sites de départ possibles. « C’est notre premier morceau de croûte martienne issu d’une région de Mars dont nous n’avions jamais eu d’échantillon », souligne Lee Saper, chercheur au centre Ames de la NASA et deuxième auteur de l’article.
Sur Terre, la tectonique des plaques, le volcanisme et l’érosion ont effacé presque toutes les roches de plus de 3,8 milliards d’années, rappelle Yang Liu. Les scientifiques ne savent toujours pas quand Teghaza 001 est tombée dans le Sahara, et son étude ne fait que commencer. « Nous n’avons fait qu’effleurer la surface », prévient la chercheuse.
