L’année dernière, des données concernant l’existence potentielle d’une réserve d’eau liquide souterraine sous la surface de Mars ont été publiées, agitant la communauté scientifique. De nombreuses hypothèses ont été proposées pour expliquer l’état liquide de l’eau dans de telles conditions. Récemment, des chercheurs ont proposé que cela pourrait être dû à une activité volcanique récente sur la planète rouge.

Une étude publiée l’année dernière dans la revue Science, suggérait que de l’eau liquide était présente sous la calotte glaciaire polaire sud de Mars. Maintenant, une nouvelle étude dans la revue Geophysical Research Letters affirme qu’il doit exister une source de chaleur souterraine pour que de l’eau liquide puisse exister sous la calotte glaciaire polaire.

La nouvelle recherche ne se penche pas sur l’existence effective d’eau liquide ou non. Au lieu de cela, les auteurs suggèrent qu’une activité magmatique récente — la formation d’une chambre magmatique au cours des dernières centaines de milliers d’années — doit s’être produite sous la surface de Mars pour qu’il y ait suffisamment de chaleur pour produire de l’eau liquide sous un kilomètre et demi d’épaisse calotte glaciaire.

Les auteurs de l’étude affirment donc que s’il n’y avait pas d’activité magmatique récente sous la surface de Mars, il n’y aurait pas d’eau liquide sous la calotte glaciaire. La présence potentielle d’une activité magmatique souterraine récente sur Mars donne du poids à l’idée que Mars est une planète active, géologiquement. Cela pourrait offrir aux scientifiques une meilleure compréhension de la façon dont les planètes évoluent au fil du temps.

La nouvelle étude vise à approfondir le débat sur la possibilité d’une eau liquide sur Mars. La présence d’eau liquide sur la planète rouge a des implications sur la possibilité de trouver une vie en dehors de la Terre, et pourrait également servir de ressource pour l’exploration humaine future.

« Nous pensons que s’il y a une vie, elle devra probablement être protégée des radiations dans le sous-sol » déclare Ali Bramson, astrophysicien à l’Université de l’Arizona. « S’il y a encore des processus magmatiques actifs aujourd’hui, ils étaient peut-être plus courants dans le passé récent et pourraient fournir une fusion basale plus répandue. Cela pourrait résulter en un environnement plus favorable à l’eau liquide et donc, peut-être, à la vie ».

Le sel insuffisant pour maintenir l’eau à l’état liquide sous la surface martienne

Mars possède deux couches de glace géantes à ses pôles, toutes deux épaisses de quelques kilomètres. Sur Terre, il est courant que de l’eau liquide soit présente sous d’épaisses couches de glace, la chaleur de la planète faisant fondre la glace à l’interface de la croûte terrestre.

Dans un article publié l’année dernière dans Science, des scientifiques ont déclaré avoir détecté un phénomène similaire sur Mars. Ils ont affirmé que des observations radar avaient détecté des traces d’eau liquide à la base de la calotte glaciaire polaire sud de Mars. Cependant, l’étude n’expliquait pas comment l’eau liquide avait pu s’y former.

calotte glaciaire mars

Le pôle sud martien. Une nouvelle étude suggère que le sel à lui seul ne peut maintenir l’eau à l’état liquide sous la surface de Mars. Crédits : NASA

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Les auteurs de la nouvelle étude ont d’abord supposé que la détection d’eau liquide sous la calotte glaciaire était correcte, puis se sont efforcés de déterminer les paramètres nécessaires à la stabilité de l’eau. Ils ont effectué une modélisation physique de Mars pour comprendre combien de chaleur émanait de l’intérieur de la planète et s’il pouvait rester suffisamment de sel à la base de la calotte glaciaire pour faire fondre la glace.

Le sel abaissant considérablement le point de fusion de la glace, les scientifiques ont donc initialement pensé que le sel aurait pu conduire à la fonte à la base de la calotte glaciaire. Le modèle a montré que le sel seul ne ferait pas monter la température suffisamment haut pour faire fondre la glace. Les auteurs proposent plutôt une source de chaleur provenant de l’intérieur de Mars.

Une activité volcanique souterraine récente ?

Une source de chaleur plausible serait l’activité volcanique dans le sous-sol de la planète. Les auteurs de l’étude soutiennent que le magma de l’intérieur profond de Mars a gagné la surface de la planète il y a environ 300’000 ans. Il n’a pas stagné à la surface, comme une éruption volcanique, mais s’est accumulé dans une chambre magmatique sous la surface. Lorsque la chambre magmatique s’est refroidie, elle a dégagé de la chaleur qui a fondu la glace à la base de la couche.

chambre magma mars

Schéma expliquant le mécanisme de réchauffement interne : un flux de chaleur local élevé est présent sous la calotte glaciaire polaire sud de Mars. Le schéma montre une chambre magmatique de diamètre D enfouie à une profondeur H sous l’eau présumée liquide, créant ainsi un flux de chaleur (Q) élevé tandis qu’elle se refroidit. Crédits : AGU/GRL/Sori and Bramson

La chambre magmatique fournit encore aujourd’hui de la chaleur à la calotte glaciaire pour générer de l’eau liquide. L’idée d’une activité volcanique sur Mars n’est pas nouvelle : il existe de nombreuses preuves d’un volcanisme à la surface de la planète. Mais la plupart des caractéristiques volcaniques sur Mars datent de millions d’années, ce qui a conduit les scientifiques à penser que l’activité volcanique au-dessous et au-dessus de la surface de la planète s’était arrêtée il y a longtemps.

La nouvelle étude suggère toutefois qu’il aurait pu y avoir une activité volcanique souterraine plus récente. Et, s’il existait une activité volcanique il y a des centaines de milliers d’années, il est possible que cela se produise aussi aujourd’hui, selon les auteurs. « Cela impliquerait qu’il existe encore aujourd’hui une formation de chambres magmatiques en activité à l’intérieur de Mars, et qu’il ne s’agit pas simplement d’un endroit froid » conclut Bramson.

Source : Geophysical Research Letters

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