Une étude, dont les résultats intitulés « Early crustal processes revealed by the ejection site of the oldest martian meteorite » ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de localiser le site d’éjection de la plus ancienne roche d’origine martienne connue, la météorite Black Beauty.

Relevons tout d'abord que les météorites martiennes, qui « sont les seuls échantillons de Mars auxquels les scientifiques ont accès en laboratoire pour le moment », fournissent des informations essentielles sur l’histoire magmatique et climatique de la planète Mars, « qui pourraient aussi nous renseigner sur les conditions de formation de la croûte terrestre ». Cependant, « la valeur scientifique de ces données est limitée tant que les chercheurs ignorent le contexte géologique de ces roches, le lieu précis d’où elles proviennent sur Mars ».

  
Black Beauty (NWA 7034), qui figure parmi ces météorites martiennes, est un échantillon unique, une 'brèche d’impact', « c’est-à-dire une roche formée par l’accumulation de fragments d’autres roches plus anciennes concassées, avec une histoire complexe et comprenant les fragments de Mars les plus anciens datés à ce jour ». Dans ce contexte, l'étude ici présentée a relevé le défi de déterminer l’origine de cet échantillon.

  
En premier lieu, un algorithme de détection automatique de cratères d’impact, appliqué à des images à très haute résolution couvrant l’ensemble de la surface de Mars, a été mis au point. Ensuite, « grâce à l'accès au superordinateur le plus rapide de l'hémisphère sud, le Pawsey Supercomputing Centre, basé à Perth, en Australie occidentale, plus de 90 millions de cratères d'impact ayant jusqu'à 50 m de diamètre ont été identifiés en moins de 24 heures ».

Ce jeu de données unique a conduit à l'identification de « dix-neuf candidats potentiels parmi les plus récents impacts à la surface de Mars susceptibles d’avoir éjecté un fragment de croûte vers la Terre, grâce à la présence de cratères secondaires liés à la retombée des éjectas de l'impact, indice de la fraîcheur des impacts ».

Enfin, « en comparant les propriétés géologiques des terrains déterminées grâce aux sondes spatiales en orbite autour de ces dix-neuf candidats avec l’histoire géologique de la météorite, ses propriétés géochimiques et géophysiques, le choix s’est restreint sur un unique candidat : le cratère Karratha (nommé pour l’occasion, en référence à la ville du même nom située en Australie Occidentale, non loin des roches terrestres les plus anciennes connues à ce jour) ».

Le cratère Karratha « est situé à proximité de la dichotomie martienne et du dôme volcanique de Tharsis ». Ainsi, « le contexte géologique d’un échantillon martien disponible sur Terre ayant enregistré les environnements les plus anciens de la planète » est accessible, « dix ans avant que la mission Mars Sample Return de la NASA ne renvoie des échantillons collectés par le rover Perseverance qui explore actuellement le cratère Jezero ».

Black Beauty est une brèche d’impact, qui serait donc « issue de la croûte ancienne de la région de Terra Cimmeria-Sirenum « occupant 10 % de la surface martienne », Elle « montre des affinités avec une croûte de type continental, observée sur Terre aujourd’hui » et serait ainsi « le
représentant d’un important fragment de croûte martienne, dont la composition reflète des mécanismes pétrogénétiques différents de ceux à l’origine des basaltes qui dominent le reste de la surface de Mars ».

Au bout du compte, ce résultat « pourrait motiver l’envoi de sondes en orbite ou de rovers dédiés à l’exploration de cette région martienne si particulière, ce qui permettrait de lever le voile sur les conditions de formation de la croûte terrestre, conditions dont notre planète a perdu toute mémoire en raison de la tectonique des plaques et de l’érosion ».