Des géologues apportent de nouvelles preuves de la présence d’anciens fleuves sur Mars

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| Crédits : NASA/JPL-Caltech/UoA/Matt Balme

Grâce aux images haute résolution de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), une équipe internationale de scientifiques a trouvé de nouvelles preuves permettant de confirmer que des rivières ont bien coulé à la surface de Mars il y a des milliards d’années. Une découverte qui ouvre de nouvelles perspectives sur la recherche de vie ancienne sur la planète rouge.

Lancée il y a bientôt 15 ans, la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA avait pour mission principale de cartographier toute la surface de la planète Mars. Pour ce faire, elle est équipée du télescope HIRISE, qui permet d’obtenir des images haute résolution (de l’ordre de 25 centimètres par pixel). Elle dispose également d’instruments de mesure permettant de déterminer la géologie et la composition minéralogique du sol. En reconstituant le relief à partir des données du télescope, des spécialistes sont parvenus à identifier de nouveaux éléments confirmant qu’il y avait bel et bien des rivières sur la planète rouge.

Un équivalent extraterrestre du Rhin

Les images en question ciblent Izola Mensa, dans le bassin Hellas, situé dans l’hémisphère sud de Mars, l’un des plus gros cratères d’impact de notre système solaire. En transformant ces images en cartes topographiques 3D, l’équipe a repéré des dépôts de sédiments d’environ 200 mètres de haut et 1,5 kilomètre de large. Les formes des canaux et les ensembles sédimentaires associés laissent penser que cette haute falaise rocheuse semble avoir été formée progressivement par le flux d’un ancien cours d’eau, « l’équivalent extraterrestre du Rhin ».

Les chercheurs partagent leur découverte en vidéo :

Francesco Salese, chercheur à l’Université d’Utrecht (Pays-Bas) et auteur principal de l’étude, explique que la formation de ces sédiments suggère nécessairement un environnement capable de maintenir sur le long terme des volumes importants d’eau liquide. « Malheureusement, nous n’avons pas la capacité de grimper là-haut et de regarder les détails à plus petite échelle, mais les similitudes frappantes avec les roches sédimentaires terrestres laissent très peu de place à l’imagination », ajoute-t-il.

Les membres de l’équipe se réjouissent du niveau de détails obtenu, qui leur apporte de nouveaux éléments dans leurs recherches de traces de vie ancienne sur Mars ; ils bénéficient aujourd’hui d’un nouvel aperçu de la quantité d’eau qui occupait autrefois ces paysages extraterrestres. « Les rivières qui ont formé ces roches sédimentaires n’étaient pas seulement un phénomène ponctuel, elles ont probablement été actives pendant des dizaines à des centaines de milliers d’années ! », souligne Joel Davis, chercheur au Musée d’histoire naturelle de Londres et co-auteur de l’article.

Au fur et à mesure que les rivières s’écoulent, elles déposent des sédiments qui s’accumulent en couches. Sur Terre, les géologues analysent depuis longtemps ces roches sédimentaires pour en savoir plus sur les conditions de vie sur notre planète il y a des millions, voire des milliards d’années. Grâce aux nouvelles technologies d’observation et notamment, à la résolution exceptionnelle du télescope de Mars Orbiter, la méthodologie peut aujourd’hui être étendue à d’autres planètes rocheuses. Les experts se réjouissent de pouvoir étudier plus en détail ces roches sédimentaires, bien plus anciennes que les nôtres.

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Un cycle de l’eau similaire à celui de la Terre ?

Les chercheurs s’estiment chanceux : Francesco Salese explique que les images satellites de Mars se limitent généralement à un instantané de la couche supérieure de sédiments. Ici, la falaise était particulièrement bien exposée, suffisamment inclinée, ce qui a permis à l’équipe d’analyser les couches rocheuses sous-jacentes. À partir de ces données, ils ont pu reconstruire une carte topographique de la zone en 3D. Une analyse avancée démontre que le dépôt fluvial était déjà bien établi il y a environ 3,7 milliards d’années. Les experts estiment que pour former quelque chose de cette taille, il aurait fallu une rivière active pendant au moins 100’000 ans terrestres !

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a) Carte topographique du bord nord-ouest du bassin Hellas. On aperçoit une dépression (bleue/violette) et les hautes terres cratérisées (brun/orange). L’emplacement de l’affleurement étudié est désigné par un cadre rouge ; la flèche indique la direction de la pente. L’élévation topographique s’étend de 1500 m (marron) à −1350 m (blanc). b) et c) Reconstruction 3D de la falaise martienne. Crédits : Salese et al.

Le fait que le volume d’eau soit si important sur la durée implique certaines conditions climatiques : cela suggère notamment que Mars avait autrefois un cycle de l’eau entraîné par les précipitations, similaire à celui de la Terre. Les chercheurs soulignent toutefois que, sans validation in situ des dépôts fluviaux, des explications alternatives doivent être aussi envisagées. Ils évoquent ainsi deux autres possibilités pour expliquer la succession sédimentaire observée : le dépôt éolien et des canaux sous-marins.

Néanmoins, après étude de ces deux phénomènes, les chercheurs ont conclu qu’aucun ne coïncidait exactement avec les éléments caractéristiques du relief observé. Globalement, l’hypothèse éolienne ne concorde pas du tout avec la topographie et ne permet pas d’expliquer la formation de certains canaux. Si le doute subsistait pour les canaux sous-marins, les signes de migration latérale – très répandus à travers l’affleurement étudié – ont fini par convaincre l’équipe : un tel style architectural est plus typique des milieux alluviaux, les architectures des pentes sous-marines étant plus régulièrement dominées par l’accumulation verticale des sédiments.

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Le bassin Hellas, qui abritait autrefois un grand lac et tout un réseau de rivières et de deltas, recèle certainement bien d’autres informations : « Ces zones géologiques sont cruciales dans notre recherche de preuves d’une vie ancienne sur Mars », explique Salese. Le rover Perseverance de la NASA, qui doit s’envoler vers Mars cet été, étudiera des types similaires de dépôts rocheux dans d’autres régions de la planète. Il a notamment pour mission de prélever une quarantaine de carottes sédimentaires dans des zones jugées favorables à l’apparition de la vie et susceptibles d’en avoir conservé des traces. Les échantillons devraient ensuite être ramenés sur Terre à l’occasion d’une mission future.

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Source : Nature Communications, Salese et al.

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