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Oceanus Borealis, l'océan martien que vous ne verrez jamais

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Alors que Futura-Sciences consacre ce mois de mai aux océans terrestres, remontons dans le temps pour découvrir ce qui se passait à la surface de Mars il y a environ 3 milliards d'années.

Dans la région de Deuteronilus Mensae, les restes de l'histoire de l'eau martienne continuent de faire rêver les planétologues. © Esa/DLR/FU Berlin (G. Neukum)
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Et si la Planète rouge avait connu un passé humide comparable à celui de la Terre avec de grandes quantités d'eau sous la forme d'un océan ? Lorsque le géologue Henry Faul de l'Université de Pensylvanie propose cette audacieuse idée en 1973, il ne reçoit guère que des critiques. Il faut dire que l'exploration de la surface martienne par des robots n'a pas encore commencé et que depuis l'affaire des fantaisistes canaux martiens entrevus par certains observateurs au XIXe siècle, les scientifiques préfèrent se montrer prudents. Pourtant les rovers et les orbiteurs qui vont étudier Mars pendant plus de trois décennies n'auront de cesse d'apporter des pièces au fascinant puzzle des océans martiens.

Mars ressemblait-elle à ceci il y a 3 milliards d'années ? © M. Carroll

Un immense océan

En 2004 Opportunity faisait de stupéfiantes découvertes géologiques dans Meridiani Planum, son site d'atterrissage. Roches feuilletées montrant des dépôts de grains de sable agglomérés et présence de chlore et de brome dans les roches analysées apportaient la preuve que le robot se trouvait sur le rivage d'une ancienne mer salée. Quatre ans plus tard une autre confirmation venait du ciel martien. L'orbiteur Mars Odyssey utilisait son spectromètre pour mesurer la radioactivité gamma du sol et découvrait que les isotopes de certaines roches qui se concentraient dans différentes régions n'avaient pu être apportés là que par la circulation de l'eau. On reparlait alors d'Oceanus Borealis, un océan qui aurait pu recouvrir le tiers de la surface du globe martien. Selon de récentes analyses réalisées par des géologues américains, cet océan aurait eu un volume équivalent à 10 % de la totalité des océans terrestres.

S'élevant contre l'idée d'un océan sur Mars, certains ont fait observer que la planète manquait de calcaire, résultat normal de la dissolution dans l'eau du dioxyde de carbone. Or ce dernier représentait le meilleur candidat pour justifier l'effet de serre indispensable au maintien de l'eau liquide sur Mars. Une équipe de l'Université d'Harvard a alors trouvé la solution à cette énigme en proposant le dioxyde de soufre éjecté par les volcans martiens comme gaz à effet de serre.

Sur Mars, le soufre (observé ici sur le rocher El Capitan) aurait été à l'origine de l'effet de serre. © Nasa/JPL

Une eau éphémère

Essayons de retourner à la fin du Noachien, il y a un peu moins de 4 milliards d'années. Un climat doux et tempéré règne sur Mars, entretenu par une épaisse atmosphère riche en dioxyde de soufre. L'eau est présente sous forme de pluies et d''inondations dramatiques. Ces dernières proviennent de la fonte brutale de grandes quantités de glace accumulées dans le sous-sol suite à des éruptions volcaniques (comme on l'observe sur les flans de Ceraunius Tholus) ou des impacts météoritiques. Ces trombes d'eau creusent d'immenses chenaux et se déversent dans les plaines de l'hémisphère nord, formant alors une grande étendue liquide, Oceanus Borealis. Mars ressemble à cette époque à sa voisine la Terre.

Mais la comparaison ne tiendra pas très longtemps à l'échelle géologique : dix fois moins massive que la Terre et plus éloignée du Soleil, la Planète rouge va laisser échapper son atmosphère et s'assécher en quelques centaines de millions d'années. De l'eau, il n'en reste désormais plus qu'en sous-sol, aux pôles mais également aux latitudes moyennes.      

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