Deux cailloux, deux planètes, une seule histoire. Des géologues de l’Utah ont comparé leurs concrétions de fer à des sphérules martiennes repérées par Opportunity en 2004, et le résultat a changé notre lecture du sol rouge. Sous la surface aride du désert américain se cachait, sans qu’on le sache, un véritable manuel d’instructions pour Mars.

Des billes de fer identiques à 230 millions de kilomètres d’écart

Tout commence le 25 janvier 2004, quand le rover Opportunity se pose sur Meridiani Planum, une plaine martienne choisie pour une raison bien précise que l’on détaillera plus loin. Dix jours à peine après son arrivée, l’engin de la NASA repère quelque chose d’inattendu : des cailloux gris truffés de petites billes sombres, disséminées un peu partout autour du site d’atterrissage.

Le 9 février 2004, Steve Squyres, scientifique de l’université Cornell et responsable de la mission, trouve l’image qui va marquer les esprits. Il compare ces sphérules à des myrtilles dans un muffin, une image simple qui permet à tout le monde de visualiser ces billes incrustées dans la roche. Il évoque alors l’hypothèse de concrétions, ces formations minérales qui se développent en boule autour d’un noyau.

Dans le cratère Eagle, ces fameuses myrtilles mesurent entre 0,6 et 6 millimètres de diamètre, soit à peu près la taille d’un petit pois. Rien d’impressionnant en apparence, mais ces minuscules billes d’hématite allaient devenir l’un des indices les plus précieux pour comprendre le passé humide de Mars, à 230 millions de kilomètres de distance en moyenne de la Terre.

Sphérules découvertes sur Mars.Crédit : NASA

Sphérules découvertes sur Mars.

Le grès Navajo de l’Utah, un laboratoire martien à ciel ouvert

Pendant que les scientifiques de la NASA s’interrogent sur l’origine de ces billes martiennes, une équipe de l’université de l’Utah planche sur un sujet étonnamment similaire, mais à quelques centaines de kilomètres de chez elle. Marjorie Chan et ses collègues étudient depuis longtemps des concrétions de fer présentes dans le grès Navajo, une formation géologique du désert de l’Utah.

Ces billes terrestres présentent une variété de tailles bien plus large que leurs cousines martiennes, avec des diamètres allant d’environ un millimètre à plus de 20 centimètres selon les échantillons. Leur point commun avec Meridiani Planum ne réside pas dans la taille, mais dans la composition chimique et dans le mécanisme de formation que les chercheurs ont mis au jour.

Le 17 juin 2004, la revue Nature publie l’étude qui fait le lien entre les deux mondes. Comme les sphérules d’hématite de quelques millimètres de Meridiani Planum, ces concrétions du grès Navajo sont nées d’eaux souterraines riches en fer, selon les travaux de Chan et ses collègues parus dans Nature en 2004. L’équipe estime que ce processus de précipitation minérale s’est déroulé il y a environ 25 millions d’années, dans un grès lui-même bien plus ancien.

Ce que ces concrétions jumelles révèlent sur l’histoire de l’eau martienne

Le choix de Meridiani Planum comme site d’atterrissage n’avait rien d’un hasard. Entre septembre 1997 et avril 1998, la sonde Mars Global Surveyor avait déjà détecté, grâce à son spectromètre TES, la présence d’hématite grise cristalline dans cette région. Cette carte minéralogique, combinée à la platitude du terrain idéale pour un atterrissage, a scellé le destin du site.

Depuis, l’origine exacte de ces myrtilles martiennes continue d’alimenter les débats entre spécialistes. Plusieurs pistes coexistent : la transformation progressive de goethite précipitée en solution, l’intervention de fluides hydrothermaux chauffés par une activité géologique, ou encore des processus propres à la surface de Mars comme l’ablation de météorites de fer qui traversent l’atmosphère.

Le sujet reste d’ailleurs brûlant d’actualité. Le 11 mars 2025, le rover Perseverance a photographié à Broom Point, sur le bord du cratère Jezero, une roche baptisée St. Pauls Bay, hérissée de centaines de sphères gris foncé millimétriques, certaines percées de minuscules trous. Il s’agit d’un bloc déplacé, dont l’origine géologique reste à établir. Puis, le 4 mars 2026, une étude publiée dans le Journal of Geophysical Research : Planets a décrit des sphérules analogues dans le grès Aztec du Nevada, cette fois liées à la décomposition de la jarosite, un minéral riche en sulfate de fer. Un indice de plus qui vient nourrir le débat, sans encore le trancher.

Ce qui frappe, au fil de ces découvertes, c’est la capacité de notre propre planète à servir de laboratoire grandeur nature pour percer les mystères martiens. Chaque nouvelle concrétion terrestre analysée, que ce soit dans l’Utah ou dans le Nevada, affine un peu plus notre compréhension de ce qui a pu couler sous la surface de Mars il y a des milliards d’années. La question n’est plus vraiment de savoir si de l’eau souterraine a façonné ces billes de fer, mais de reconstituer précisément le scénario chimique qui les a fait naître, là-bas comme ici.

👉 Un petit geste pour Sciencepost ? Suivez-nous sur Google, ajoutez-nous à vos favoris et retrouvez-nous sur Google Actualités pour ne manquer aucune découverte.