Olympus Mons est l’un des volcans de Mars. L’un des plus hauts reliefs du Système solaire. Mais ce n’est pas de lui que sont venues les milliers d’éruptions volcaniques explosives qui se sont produites sur la planète rouge pendant 500 millions d’années, il y a 4 milliards d’années. © satori, Adobe Stock
Sciences

Mars a subi des milliers de super-éruptions volcaniques pendant 500 millions d’années

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[EN VIDÉO] La planète Mars, théâtre de milliers d’éruptions volcaniques explosives  Il y a des millions d’années, des éruptions explosives secouaient Mars. Ce sont les plus violentes des éruptions volcaniques. La matière éjectée par une seule de ces éruptions pourrait remplir 400 millions de piscines olympiques. Les astronomes évoquent une fenêtre géologique au cours de laquelle ces éruptions se comptaient même par centaines sur la planète rouge. Ils se demandent quel impact cela a pu avoir sur le climat de Mars. (en anglais) © Nasa Goddard 

Sur Mars, il est une région que les astronomes soupçonnaient être la terre de quelques super-volcans explosifs. Ils viennent non seulement de le confirmer. Mais encore de découvrir qu'ils ont été à l'origine de milliers de violentes éruptions.

Dans le Système solaire, certains volcans subissent des éruptions d'une puissance colossale. Des éruptions qui libèrent des masses de poussières et de gaz bloquant la lumière du Soleil. Avec un impact sur le climat de leur planète hôte pendant des dizaines d'années. Et c'est justement les traces de telles éruptions massives que des astronomes de la Nasa viennent de noter dans une région du nord de Mars qu'ils appellent Arabia Terra.

Selon eux, la planète rouge a même été le théâtre de milliers d'éruptions explosives massives sur une période de 500 millions d'années. Le tout il y a environ quatre milliards d'années. « Chacune de ces éruptions aurait pu suffire à perturber le climat de Mars, précise Patrick Whelley, géologue au Goddard Space Flight Center, dans un communiqué de la NasaLes modélisateurs doivent maintenant se mettre au travail pour essayer de comprendre l'impact global que cet épisode a pu avoir. »

Ce qui a mis la puce à l'oreille des chercheurs, c'est l'identification de sept structures ressemblant à des caldeiras dans la région d'Arabia Terra. Une caldeira, c'est une dépression à fond plat situé au cœur des super-volcans. Le résultat d'une éruption qui a vidé la chambre magmatique. Et sur Mars, ces dépressions passaient jusqu'alors pour des cratères d'impacts de météorites.

Ici, plusieurs cratères de volcans dans la région martienne d’Arabia Terra. Une image prise par la High Resolution Imaging Experiment embarquée à bord de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO, Nasa). Les cratères sont remplis de roches stratifiées, souvent exposées dans des monticules arrondis. Les couches brillantes ont à peu près la même épaisseur, ce qui les fait ressembler à des marches d’escalier. Le processus qui a formé ces roches sédimentaires n’est pas encore bien compris. Elles auraient pu se former à partir de sable ou de cendres volcaniques soufflées dans le cratère ou dans l’eau si le cratère abritait un lac. © Nasa, JPL-Caltech, Université de l’Arizona

Une activité volcanique massive trahie par des cendres

Pour se faire une idée précise de leur véritable nature, les chercheurs de la Nasa se sont lancés non pas à la recherche des volcans qui auraient pu en être à l'origine, mais des cendres portées par le vent que leurs éruptions auraient immanquablement laissées derrière elles. Ils les ont identifiées grâce au spectromètre de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Puis, à l'aide des caméras embarquées à bord de la sonde, les astronomes ont établi une carte topographique en 3D d'Arabia Terra. Une carte suivant étonnamment bien les modèles prédisant la répartition des cendres au sol sur les centaines de milliers de kilomètres après de super-éruptions explosives.

En fonction du volume de chaque caldeira identifiée, les chercheurs ont ensuite estimé le nombre d'éruptions nécessaire à produire le tapis de cendres qu'ils ont observé. L'équivalent de pas moins de 400 millions de piscines olympiques de roche en fusion et de gaz d'abord éjectées dans les airs. Résultat : il a fallu pour cela, plusieurs milliers d'éruptions sur un temps géologique relativement court.

Les chercheurs s'interrogent maintenant quant à la répartition des volcans à la surface de Mars. D'autres types de volcans ont en effet déjà été découverts sur la Planète rouge. Mais la région d'Arabia Terra semble être la seule portant de tels volcans explosifs. Sur Terre, ces volcans sont dispersés. Peut-être le résultat d'un déplacement autour du Globe avec la tectonique des plaques. Affaire à suivre...

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