Sur Mars, le plus grand canyon du système solaire recèle d’importantes quantités d’eau sous sa surface
La planète rouge possède sa propre version du Grand Canyon, mais à une échelle bien plus grande. Le plus grand système de canyons sur Mars, connu sous le nom de Valles Marineris, est au moins 10 fois plus long, 5 fois plus profond et 20 fois plus large que le Grand Canyon en Arizona. Bien qu’il soit aujourd’hui plus sec et plus aride que n’importe quel désert sur Terre, le sous-sol de Valles Marineris pourrait être exceptionnellement riche en eau, et il n’est pas non plus très profond, ce qui le rend très accessible à de potentiels astronautes martiens.
Image d’entête : modèle numérique de Valles Marineris, vu sous un angle de 45 degrés par rapport à la surface, en couleurs quasi réelles et avec une exagération verticale quatre fois supérieure. L’image couvre une superficie de 630 000 km² avec une résolution au sol de 100 m par pixel. (ESA/DLR/FU Berlin)
Selon des géologues et des géophysiciens qui ont analysé les données recueillies par la sonde spatiale Trace Gas Orbiter (TGO) entre mai 2018 et février 2021, le matériau du sous-sol sous une zone de la taille des Pays-Bas pourrait être composé d’eau à hauteur de 40 %. Les données ont été enregistrées par l’instrument FREND de la sonde spatiale en orbite autour de Mars, ou détecteur de neutrons épithermiques à fine résolution, qui est capable de cartographier les émissions d’hydrogène dans la couche supérieure du sol martien (environ un mètre).
Représentation artistique de la sonde TGO à proximité de Mars. (ESA/ATG medialab)
L’instrument détecte en fait les neutrons émis lorsque les rayons cosmiques galactiques frappent le sol martien. Ces neutrons représentent un marqueur d’hydrogène et, par extension, d’eau. Ainsi, les sols plus secs émettent davantage de neutrons que les sols plus humides. Cette technique d’observation a permis aux chercheurs de cartographier la teneur en eau sous Valles Marineris avec une résolution sans précédent, tout en révélant des caractéristiques de l’eau qui n’avaient pas pu être repérées auparavant.
Dans leur étude (lien plus bas), les chercheurs affiliés à l’Agence spatiale européenne (ESA) ont indiqué que 40 % de la matière proche de la surface dans cette région, qui mesure environ 41 000 km2, semble être de l’eau. Il est plus que probable que l’eau existe sous forme de glace. Une partie pourrait également être attachée à des minéraux dans le sol.
Selon Igor Mitrofanov de l’Institut de recherche spatiale de l’Académie des sciences de Russie à Moscou et auteur principal de la nouvelle étude :
Avec TGO, nous pouvons regarder jusqu’à un mètre sous cette couche de poussière et voir ce qui se passe réellement sous la surface de Mars et, surtout, localiser des « oasis » riches en eau qui ne pouvaient pas être détectées avec les précédents instruments.
Il y a des milliards d’années, Mars était un monde d’eau, avec de grands océans et des rivières au débit rapide qui parsemaient son paysage. La majeure partie de cette eau s’est asséchée et s’est échappée dans l’espace depuis que la planète a perdu son champ magnétique, amincissant son atmosphère à un volume inférieur à 1 % de celui de la Terre.
Mais toute cette eau n’a pas été perdue. De grandes étendues de glace d’eau ont été identifiées dans les régions polaires de la planète. Pourtant, si trouver de l’eau sur Mars n’est pas une nouvelle en soi, la découverte de la réserve d’eau sous Valles Marineris est remarquable en raison de sa géographie. L’énorme système de canyons se trouve juste au sud de l’équateur martien, où les températures ne sont pas aussi froides qu’aux pôles pour permettre la présence de glace d’eau à la surface. Cependant, les températures sont suffisamment douces pour permettre l’installation d’une éventuelle colonie martienne. En effet, la région de Valles Marineris a déjà été identifiée comme un lieu d’atterrissage potentiel pour une mission habitée.
Selon les chercheurs, l’eau qui se trouve sous Valles Marineris peut être comparée aux régions de pergélisol de la Terre, où l’on trouve de la glace d’eau sous un sol sec. D’autres recherches sont toutefois nécessaires pour établir le mélange spécial de conditions qui a permis à l’eau de se loger dans la région malgré les températures élevées près de l’équateur.
Selon le coauteur de l’étude, Håkan Svedhem, de l’ESA :
Cette découverte est un premier pas étonnant, mais nous avons besoin de plus d’observations pour savoir avec certitude à quelle forme d’eau nous avons affaire.
Cette découverte démontre des capacités inégalées des instruments de TGO à nous permettre de « voir » sous la surface de Mars, et révèle un grand réservoir d’eau, pas trop profond et facilement exploitable, dans cette région de Mars.
L’étude publiée dans Icarus : The evidence for unusually high hydrogen abundances in the central part of Valles Marineris on Mars et présentée sur le site de l’Agence Spatiale européenne : ExoMars discovers hidden water in Mars’ Grand Canyon.