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Mars : de l'eau liquide s'infiltrerait dans le sol la nuit

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Le rover Curiosity, qui explore depuis deux ans et demi le cratère Gale et maintenant les pentes du mont Sharp, a découvert du perchlorate de calcium, un type de sel qui abaisse le point de congélation et forme une saumure. Une équipe de chercheurs estime qu'étant donné les conditions météorologiques qui règnent la nuit dans cette région et aussi au petit matin, en hiver, de l'eau liquide pourrait s'infiltrer dans le sol de Mars. Jadis couverte d'océans et de lacs, la Planète rouge pourrait bien cacher des poches d'eau sous sa surface.

Des dépôts sédimentaires se sont formés dans le cratère Gale comme ceux photographiés à Hidden Valley par Curiosity. © Nasa, JPL, MSSS

Il y a quelques jours, les chercheurs ont découvert qu'il existerait des milliers de glaciers sur Mars stockant sous sa surface une part non négligeable de ses réserves d'eau restantes. Oui restantes, car une étude publiée en mars dernier estime qu'il y en avait environ 6,5 fois plus qu'aujourd'hui, dans la jeunesse de la Planète rouge, voici plus de 4 milliards d'années. Mars devait alors être couverte d’océans et donc, teintée de bleu.

Mais avec la disparition de son champ magnétique, son sort a basculé : les rayonnements solaires et cosmiques ont progressivement dégradé son atmosphère, ce qui a eu pour effet d'assécher sa surface et la transformer en l'astre rouge que nous observons à présent... Il y a donc toujours de l'eau sur notre voisine située en moyenne à 220 millions de kilomètres du Soleil. La question que continuent de se poser les planètologues et, avec eux, le grand public, reste : est-ce qu'il en existe à l'état liquide ? Et si oui, dans quelle proportion ? Est-ce que Mars la rouge demeure habitable ?

Curiosity a détecté du perchlorate de calcium

Pour tenter d'y répondre, les chercheurs disposent, sur place du merveilleux robot-géologue Curiosity de la mission Mars Science Laboratory (MSL). Celui-ci, débarqué en août 2012 dans le grand cratère Gale (155 km de diamètre), près de l'équateur martien, a récemment détecté la présence dans le sol de perchlorate de calcium, un sel qui a la faculté d'abaisser le point de congélation de l'eau. « Dans de bonnes conditions, il absorbe la vapeur d'eau dans l'atmosphère », rappelle Morten Bo Madsen qui dirige le groupe Mars à l'institut Niels Bohr, de l'université de Copenhague, et a co-signé l'étude qui vient d'être publiée dans Nature à ce sujet.

Le professeur agrégé poursuit : « Nos mesures effectuées avec la station météo de Curiosity montrent que ces conditions existent au cours de la nuit et juste après le lever du Soleil en hiver. D'après les mesures de l'humidité et des températures à 1,6 m de hauteur puis à la surface de la planète, on peut estimer la quantité d'eau qui est absorbée ». Une partie de cette vapeur d'eau est condensée pour former du givre « mais le perchlorate de calcium est très absorbant et créé une saumure avec de l'eau qui abaisse le point de congélation, ainsi le givre devient liquide ». Comme le sol de Mars est poreux, l'eau s'y infiltre. « Au fil du temps, d'autres sels peuvent aussi se dissoudre et, lorsqu'ils sont liquides, ils peuvent se déplacer et précipiter ailleurs sous la surface. »

Dans ces circonstances, il est très tentant de supposer qu'une activité biologique puisse exister dans le sous-sol de Mars mais, comme le rappellent les scientifiques, la Planète rouge est aujourd'hui un milieu hostile, sec, glacial et sans cesse bombardé de rayons cosmiques qui sont en mesure de détruire toutes formes de vie (du moins, comme celles que nous connaissons), et cela même à un mètre de profondeur. Pour ce qui est du passé, il est encore trop tôt pour y répondre.

Selon les chercheurs, un lac devait remplir le cratère Gale tout entier (155 km de diamètre), il y a entre 3,5 et 2,7 milliards d’années. © Nasa, JPL-Caltech, Esa, DLR, MSSS

Selon les chercheurs, un lac devait remplir le cratère Gale tout entier (155 km de diamètre), il y a entre 3,5 et 2,7 milliards d’années. © Nasa, JPL-Caltech, Esa, DLR, MSSS

Sur les traces de l’eau liquide passée

Depuis le début de son enquête sur l'habitabilité de Mars, il y a environ deux ans et demi -- soit plus d'une année martienne --, Curiosity a trouvé plusieurs indices d'une présence passée d'eau liquide. Ici, le lit d’une ancienne rivière pavée de pierres arrondies, là les dépôts sédimentaires d'un ancien lac... Le rover a pu observer certains de ces derniers tout au long de sa route de 10 km qui la conduit sur les premiers contreforts du mont Sharp (5,5 km d'altitude) qu'il explore actuellement.

Empilées les unes sur les autres, ces couches semblent légèrement inclinées vers le monticule central. Pour les chercheurs, « ce genre de dépôts se forment lorsque d'importantes quantités d'eau dévalent les pentes du cratère et que ces courants rencontrent l'eau stagnante d'un lac ». Dans ce cas, on retrouve plutôt les matériaux charriés par ces cours d'eau sur les bords du lac, ce qui permet de constituer progressivement une légère pente comme celles que rencontre Curiosity. « Les grains les plus fins des sédiments, qui coulent plus lentement, ont bien été déposés au plus profond du lac (...) », note Morten Bo Madsen, continuant : « Puisque les plaques de sédiments sont au même niveau, tout indique que l'ensemble du cratère Gale fut un grand lac ».

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