Yardangs dans la formation de Medusae Fossae. Photo de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter. © Nasa, JPL, University of Arizona

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Sur Mars, de gigantesques éruptions volcaniques auraient modifié le climat

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Qu'est-ce qui est à l'origine de la mystérieuse formation de Medusae Fossae sur Mars ? Une équipe de scientifiques pense avoir trouvé la solution : de gigantesques éruptions pyroclastiques ! Situé près de la région de Tharsis, le site est le plus grand dépôt de lave du Système solaire. L'évènement a bouleversé le climat de la Planète rouge.

Depuis longtemps, les planétologues sont intrigués par la formation de Medusae Fossae, située à cheval sur l'équateur de Mars, à l'ouest du dôme de Tharsis. La densité inhabituelle des roches sédimentaires dans cette région pose en effet la question de sa composition. S'agit-il essentiellement de roches poreuses ou bien d'un mélange de roches et de glace ? Et comment s'est-il constitué ?

Subissant les affres de l'érosion depuis des centaines de millions d'années, pour ne pas dire des milliards d'années, Medusae Fossae est aujourd'hui caractérisée aux yeux des visiteurs terrestres par une grande variété de formations rocheuses et de paysages. Le vent y a aussi dessiné d'étonnants motifs sur le sol, comme l'ont montré les images prises par les orbiteurs.

Dans une nouvelle étude qui vient de paraître dans le Journal of Geophysical Research : planets, Lujendra Ojha et son équipe pensent avoir résolu l'énigme de cette formation de plusieurs kilomètres d'épaisseur. En s'appuyant sur les relevés gravimétriques et les observations radar de la décennie écoulée, ils arguent qu'elle serait le fruit d'éruptions volcaniques explosives survenues il y a plus de trois milliards d'années. Et, en plus d'avoir recouvert un territoire d'une superficie équivalente à celle de l'Indonésie, elles ont sans doute été à l'origine d'un changement climatique global.

Détail de la formation Medusae Fossae où l’on peut voir l’œuvre de l’érosion éolienne. Image infrarouge prise par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter. © Nasa, JPL, University of Arizona

Une gigantesque éruption pyroclastique

Les données gravimétriques suggèrent que Medusae Fossae Formation (MFF) se composerait en grande partie de roches poreuses. Et en recoupant ces mesures avec les images radar, les chercheurs excluent la présence de glace. Pour eux, il est donc clair que les auteurs de ce dépôt ne sont autres que des nuées ardentes... Un magma riche en gaz qui a explosé en un vigoureux feu d'artifice de blocs et de cendres ! C'est ainsi que se serait constitué le gigantesque édifice.

L'ampleur du phénomène — « si vous étaliez Medusae Fossae à l'échelle mondiale, cela ferait une couche de 9,7 mètres d'épaisseur », a commentéé Lujendra Ojha —, impose de reconsidérer ce qu'il se passait à l'intérieur de la Planète rouge. La masse de ce dépôt, ajoute-t-il, « implique que le magma est resté riche en matières volatiles durant de longues périodes ».

Pour les auteurs de l'étude, il était encore plus massif à l'époque de sa formation : cet ensemble pétri d'un matériau fragile a dû depuis fondre quasiment de moitié. Et c'est surtout le vent qui a façonné — grain par grain, arraché et entrechoqués (par corrasion) — le paysage que nous découvrons aujourd'hui.

Changement climatique global sur Mars

Enfin, cet évènement volcanique n'a pas été sans conséquence sur l'ensemble de Mars. En effet, les gaz à effet de serre libérés massivement par les éruptions ont probablement réchauffé son climat global et ainsi permis à l'eau de rester à l'état liquide en surface. La quantité recrachée des entrailles de la planète correspondrait à un océan de 9 cm de profondeur de la surface de Mars, estiment les chercheurs. La planète est-elle alors devenue habitable ? Rien n'est moins sûr, préviennent les auteurs de l'étude, car les gaz rejetés (sulfure d'hydrogène, dioxyde de soufre, etc.) sont plutôt un poison pour la vie. Sans doute était-elle plus douce et hospitalière avant ce cataclysme.

Environ cent fois plus étendu que le plus grand dépôt de lave sur TerreMedusae Fossae constitue un nouveau record pour Mars — en plus de celui de posséder les plus grands volcans — : celui du plus grand dépôt pyroclastique de tout le Système solaire !

  • Située sur l’équateur de Mars, Medusae Fossae Formation (MFF) intrigue depuis sa découverte par la sonde Mariner 9 en 1965.
  • Une étude soutient que ce gigantesque dépôt de roches sédimentaires est le produit d’éruptions pyroclastiques.
  • L’évènement a sans doute réchauffé le climat de Mars, sans pour autant la rendre plus habitable.
Pour en savoir plus

Des images de Mars révèlent une activité volcanique et de glaciation récente

Article de Rémy Decourt publié le 6 avril 2005

La planète Mars n'en finit pas d'émerveiller les scientifiques tant elle apparaît comme une planète à même de nous renseigner sur les évolutions possibles de la Terre. Si sur Terre nous constatons que le climat se modifie, les forces géologiques qui conduisent à cette évolution sont clairement visibles sur Mars.

Les images de la Planète rouge, acquises notamment par la caméra européenne de Mars Express, montrent des dispositifs anciens. Le climat de Mars aurait changé il y a plusieurs milliards d'années et la planète également soumise à une période que l'on pourrait qualifier d'interglaciaire. Les scientifiques expliquent cette période par la diminution de l'inclinaison de la planète, de sorte que la glace déposée aux altitudes les plus basses se vaporise, provoquant un nouveau changement de la face de Mars.

© Wayne - Gueules d'Humour pour Futura-Sciences

On a ainsi observé que des glaciers se sont déplacés des pôles aux tropiques vers -4 millions d'années déposant ainsi des quantités massives de glace à la base des montagnes et des volcans de la région occidentale d'Hellas, près de l'équateur de la planète. Les images des restes glaciaires du côté occidental d'Olympus Mons, le plus grand volcan du Système Solaire, montrent à l'évidence une formation récente de glace ainsi que des mouvements suivis par les glaciers tropicaux, à l'instar des coulées du Kilimanjaro en Afrique.

D'autres images montrent des traces précédemment inconnues d'une éruption importante du volcan Hecates Tholus survenue il y a moins de 3,5 milliards d'années. À l'intérieur d'une dépression sur le volcan, les scientifiques ont trouvé des dépôts glaciaires estimés âgés de 5 à 24 millions d'années. Enfin, les caldeiras de 5 volcans importants étaient encore en activité il y 2 millions d'années et certains scientifiques suggèrent même que cette activité est toujours latente.

Ces nouvelles découvertes relance l'attractive idée d'une vie éteinte sur Mars. Lors de la première conférence sur les résultats scientifiques de Mars Express (ESTEC, février 2005), 75 % des scientifiques présents se sont déclarés convaincus que des bactéries ont pu proliférer dans le passé et les autres chercheurs pensent que de tels micro-organismes pourraient toujours exister mais hiberneraient depuis plusieurs millénaires.

Or, pléthore de glace et de volcans actifs ont pu suffisamment fournir eau et chaleur nécessaires à une forme de vie. Les récentes découvertes de Mars Express et le fait que l'on a découvert des bactéries vieilles de 30.000 ans enfouies sous les glaces de l'Alaska, est à mettre en parallèle avec celles faites sur Terre où une équipe a découvert des glaciers de l'Antarctique abritant des bactéries s'accommodant de ces conditions extrêmes. Or, sur Mars, la température moyenne et de - 67 °C, des températures relevées à l'intérieur des glaciers de l'Antarctique.

Reste que si ces caractéristiques géologiques martiennes sont propices à l'apparition de la vie et de son développement, aucun indice ne prouve son existence éteinte ou active. La glace de ce site, étudiée dans un laboratoire, nous en apprendrait beaucoup sur le changement climatique martien et si la vie existe ou a existé à cet endroit.

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