La sonde Mars Express a identifié il y a plus de 15 ans des dépôts gigantesques sous la formation Medusae Fossae, connue pour être la plus grande source de poussières sur Mars. À l’époque, on avait des doutes sur leur composition. De nouvelles observations réalisées en 2022 montrent que ces dépôts sont en fait constitués de glace d’eau, ce qui en fait la plus grande quantité d’eau jamais trouvée dans cette partie de la planète.
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Il y a plus de 15 ans, la sonde Mars Express de l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne (ESA) a observé la formation Medusae Fossae, située à l'équateuréquateur de la planète. Cette région de Mars est connue pour être le plus grand dépôt sédimentaire de la planète. Elle s'étend de manière discontinue sur plus de 5 000 kilomètres, couvrant une superficie équivalente à celle de l'Inde, et se compose de plusieurs structures géologiques sculptées par le ventvent mesurant des centaines de kilomètres de diamètre et plusieurs kilomètres de hauteur. Situées à la frontière entre les hautes terres et les basses terres de Mars, ces formations constituent probablement la plus grande source de poussières sur Mars et l'un des gisementsgisements les plus étendus de la planète.
Nature énigmatique des dépôts sous la formation Medusae Fossae
À l'époque, les données radar révélaient des dépôts massifs allant jusqu'à 2,5 kilomètres de profondeur. Mais, les données n'étaient pas suffisamment claires pour déterminer avec exactitude de quoi ils étaient faits. Si l'on supposait qu'il pouvait s'agir de dépôts glacés, les scientifiques n'excluaient pas qu'il s'agisse en réalité d'accumulations géantes de poussières, de cendres volcaniques ou de sédimentssédiments soufflés par le vent.
En 2023, la même équipe a de nouveau observé cette région intrigante de Mars. Elle est arrivée à une conclusion qui ne laisse plus guère de doute sur la nature et la composition de ces dépôts souterrains.
À partir de nouvelles données du radar Marsis, les scientifiques ont découvert que les dépôts de Medusae Fossae : « étaient encore plus épais qu'on le pensait : jusqu'à 3,7 kilomètres d'épaisseur », explique Thomas Watters de la Smithsonian Institution, auteur principal des deux études. Et d'ajouter qu'il est « intéressant de noter que les signaux radar correspondent à ce que nous attendons des couches de glace et sont similaires aux signaux que nous voyons des calottes polaires de Mars, dont nous savons qu'elles sont très riches en glace ». Les nouveaux résultats suggèrent plutôt des couches de poussière et de glace, toutes surmontées d'une couche protectrice de poussière sèche ou de cendres de plusieurs centaines de mètres d'épaisseur.
Des quantités d’eau gigantesques
On parle de quantité de glace gigantesque. En effet, si toute la glace enfermée fondait, elle recouvrirait la planète entière d'une couche d'eau de 1,5 à 2,7 mètres de haut : la plus grande quantité d'eau jamais trouvée dans cette partie de Mars, et suffisante pour remplir la mer Rougemer Rouge de la Terre. Ces nouvelles données lèvent aussi un doute sur les conclusions de 2007. Compte tenu de l'épaisseur des dépôts sous Medusae Fossae, s'il ne s'agissait que d'énormes tas de poussières, de cendres volcaniques ou de sédiments soufflés par le vent, « nous nous attendrions à ce qu'ils se tassent sous leur propre poids, explique Andrea Cicchetti, co-auteur, de l'Institut national d'astrophysique d'Italie. Cela créerait quelque chose de bien plus dense que ce que nous voyons réellement avec MarsisMarsis. Et lorsque nous avons modélisé le comportement de différents matériaux sans glace, rien n'a pas reproduit les propriétés de la formation Medusae Fossae : nous avons besoin de glace. »
Implications et nouveaux enjeux dans l’histoire du cycle de l’eau sur Mars
Bien que Mars semble désormais être un monde aride, la surface de la planète regorge de signes indiquant que l'eau était autrefois abondante, notamment des canaux fluviaux asséchés, d'anciens fonds d'océans et de lacs, et des vallées creusées par l'eau. Nous avons également découvert d'importantes réserves de glace d'eau sur Mars, comme les énormes calottes polairescalottes polaires, les glaciersglaciers enfouis plus près de l'équateur et la glace proche de la surface qui s'insère dans le sol martien.
Sans surprise, cette dernière analyse « remet en question notre compréhension de la formation de Medusae Fossae et soulève autant de questions que de réponses », déclare Colin Wilson, scientifique ESA des missions Mars ExpressMars Express et de l’orbiter Trace Gas Orbiter. S'il s'agit de glace d'eau, « ces dépôts massifs modifieraient notre compréhension de l'histoire climatique de Mars et seraient une cible fascinante pour l'exploration humaine et robotiquerobotique de Mars ». Quant à ceux qui cherchent où est passée l’eau qui coulait sur Mars, ces dépôts sont une partie de la réponse !
Bien que Mars paraisse aride aujourd'hui, cette découverte ravive l'intérêt pour l'eau passée de la planète et suscite des questions sur son histoire climatique. Cependant, ces dépôts enfouis sous des centaines de mètres de poussières et de sédiments sont inaccessibles pour le moment et représentent un défi pour la recherche future.
