D’énormes rivières traversaient le paysage martien pendant des milliards d’années

Selon une nouvelle étude, Mars a hébergé de grands fleuves longtemps après qu’elle ait perdu la plus grande partie de son atmosphère dans l’espace.

Image d’entête : photo d’un canal fluvial préservé sur Mars avec des couleurs superposées pour montrer les différentes élévations (bleu pour bas, jaune pour haut). (NASA/ JPL/ Univ. d’Arizona/ UChicago)

Cet important amincissement, qui a été provoqué par des particules solaires, fut presque terminé il y a 3,7 milliards d’années, laissant Mars avec une atmosphère beaucoup plus mince que celle de la Terre. Mais les rivières martiennes ne se sont probablement asséchées qu’il y a moins d’un milliard d’années, selon la nouvelle étude. Et ces cours d’eau étaient plus larges, en moyenne, que ceux de la Terre.

Selon Edwin Kite, auteur principal de l’étude à l’université de Chicago :

Nous pouvons commencer à voir que Mars n’a pas connu une seule période humide au début de son histoire, puis s’est asséchée. C’est plus compliqué que ça, il y a eu plusieurs périodes humides.

Kite et ses collègues ont effectué une étude globale des anciens cours d’eau martiens, caractérisant plus de 200 de ces systèmes à l’aide d’images et d’autres données recueillies en orbite. Ils ont estimé l’âge de ces rivières en comptabilisant les cratères dans le terrain environnant.

Les travaux de l’équipe suggèrent que les rivières martiennes ont coulé de façon intermittente, mais intense pendant une grande partie des 4,5 milliards d’années d’histoire de la planète, sous l’impulsion de ruissellements alimentés par les précipitations. La largeur impressionnante des rivières, dans de nombreux cas, plus du double de celle des bassins déversant comparables de la Terre, témoigne de cette intensité.

Les chercheurs ont quelques difficultés à définir la quantité d’eau transportée par les rivières martiennes, car leur profondeur est difficile à estimer. Pour déterminer la profondeur, il faut généralement analyser de près les roches et les cailloux du lit de la rivière, et ces travaux n’ont été effectués qu’à quelques endroits sur Mars, comme le cratère Gale, que l’astromobile Curiosity de la NASA explore depuis 2012.

Kite et ses collègues ont découvert que les anciennes rivières martiennes ne coulaient pas seulement dans quelques endroits privilégiés, elles étaient plutôt réparties sur toute la planète.

Les chercheurs ne sont pas les premiers à suggérer que Mars a eu de multiples périodes humides. Mais leurs travaux, qui ont été publiés cette semaine (lien plus bas), fournissent de nouveaux détails qui pourraient mener à une meilleure compréhension de l’histoire climatique de la planète rouge et de son potentiel à accueillir la vie.

Par exemple, la taille des rivières indique qu’elles ont coulé continuellement, et pas seulement pendant quelques minutes pendant la partie la plus chaude de la journée martienne.  » En continu  » est un terme relatif, bien sûr, le débit lié au ruissellement fut intermittent sur des échelles de temps plus longues. Les rivières ont aussi apparemment coulé à flots jusqu’à la toute fin, lorsque Mars s’est asséchée pour de bon.

Toujours selon Kite :

On s’attendrait à ce qu’elles diminuent graduellement avec le temps, mais ce n’est pas ce que nous voyons. Le jour le plus humide de l’année est encore très humide.

La nouvelle étude montre également que les scientifiques ont encore beaucoup à apprendre sur l’évolution climatique de Mars. Par exemple, comment la mince atmosphère de la planète pourrait-elle supporter de fortes précipitations ? Quel(s) procédé(s) a (ont) été à l’origine du cycle humide et sec apparent sur de longues périodes ? Pour M. Kite :

Notre travail répond à certaines questions existantes, mais en soulève une nouvelle. Qu’est-ce qui ne va pas : les modèles climatiques, les modèles d’évolution de l’atmosphère ou notre compréhension de base de la chronologie du système solaire interne ?

Il estime que l’amélioration des techniques de modélisation pourrait aider à répondre à cette question, de même que les données recueillies par le Curiosity, qui continue à escalader le mont Sharp, la montagne haute de 5,5 kilomètres qui se dresse au centre du cratère Gale. Les nombreuses couches rocheuses du mont Sharp contiennent des indices sur les changements climatiques de Mars, selon les scientifiques de la mission.

L’astromobile Mars 2020 de la NASA contribuera probablement aussi à cet égard. Le robot “chasseur de vie”, dont le lancement est prévu en juillet de l’année prochaine, étudiera un ancien delta de rivière dans le cratère Jezero de Mars.

Si une image plus claire de l’histoire climatique de Mars émerge, elle pourrait avoir des applications au-delà de la recherche sur la planète rouge, pour ensuite se généraliser aux planètes extérieures à notre système solaire.

L’étude publiée dans Science Advances : Persistence of intense, climate-driven runoff late in Mars history et présentée sur le site de l’université de Chicago : Rivers raged on Mars late into its history.