En combien de temps la planète Mars s'est-elle formée ? Et dans quelle mesure son évolution a-t-elle été impactée par des collisions avec des astéroïdes ou même des astres bien plus gros comme ces embryons de planètes que les astronomes nomment planétésimaux ? En examinant des morceaux de la planète Rouge, découverts sur Terre, ils ont pu obtenir quelques réponses, partielles.
Des collisions tardives
Quelques météorites découvertes sur Terre sont originaires de la planète Mars. Au terme d'un long voyage, elles ont fini par s'écraser sur notre planète et leur analyse peut livrer d'importantes informations sur l'histoire du système solaire en général et de la naissance de Mars en particulier. Celles qui ont été examinées par Simone Marchi du Southwest Research Institute, au Texas, et son équipe contiennent une grande variation dans leur teneur en éléments sidérophiles (qui sont attirés par le fer), comme le tungstène et le platine.
Ces éléments sidérophiles ont tendance à migrer du manteau des planètes vers leur noyau, riche en fer, pendant leur formation. S'ils sont présents dans les météorites martiennes, cela signifie que la planète Rouge en a reçu un montant supplémentaire, via de gros impacteurs, après la formation de son noyau et de son manteau. A l'aide de simulations informatiques, Simone Marchi montre que Mars a pu être frappée par un à trois planétésimaux de 1000 à 2000 kilomètres de diamètre après la structuration de son noyau.
Simulation d'un impact entre Mars et un planétésimal qui voit sa matière intégrée à la planète. Crédit : SwRI/Marchi.
Peut-être 15 millions d'années
Dans la revue Science Advances, les auteurs évoquent un nouveau scénario pour la formation de Mars : ils suggèrent que la planète Rouge s'est formée progressivement, peut-être en plus de 15 millions d'années. Durant cette période, elle a continué à accumuler de la masse par accrétion en attirant des particules dans son champ gravitationnel et en gagnant du poids et des éléments supplémentaires lors de multiples collisions avec des météorites, mais aussi avec 1 à 3 planétésimaux bien plus gros. Connaître la chronologie de la formation de Mars permettra aux scientifiques de mieux comprendre comment elle a pu acquérir avant la Terre des conditions favorables à la vie. Il y a entre 4 et 3,5 milliards d'années, Mars abritait en effet un immense océan sur son hémisphère Nord et sont climat était nettement plus agréable qu'aujourd'hui.
