Une étude fait des révélations sur le passé de Mars : des pluies et des chutes de neige intenses ont façonné son paysage
Les canyons et les vallées martiens, si semblables à ceux de la Terre, ont été formés par l'érosion de rivières alimentées par la pluie et la neige, plutôt que par la fonte des calottes glaciaires. C'est ce que révèle une étude récente.
Sur la planète Mars, l'eau a laissé au fil des millénaires des traces indéniables de sa présence passée. La surface martienne est riche de vastes réseaux de canyons et de canaux, aujourd'hui asséchés, qui se ramifient à partir des hauts plateaux martiens, tous creusés par l'eau au cours d'un long processus d'érosion et menant à des lacs et peut-être même à un océan.
La période naochienne est une phase de la vie de la planète caractérisée par une fréquence élevée d'impacts de météorites et d'astéroïdes et par la présence possible d'eau en abondance à la surface de Mars.
Le rover Persévérance de la NASA explore actuellement un bassin de cratère, le cratère Jezero, qui était le site d'une ancienne rivière Noé qui a déposé de grandes quantités de débris, formant un delta similaire à ceux que l'on trouve sur Terre.
Le mystère demeure quant à la raison pour laquelle Mars a été une planète chaude et humide pendant une période relativement courte (des milliers ou des millions d'années), ainsi qu'à l'origine de l'eau qui a érodé sa surface.
Deux scénarios opposés pour la planète rouge
Si la présence d'eau est évidente, son origine reste un mystère. Selon certains chercheurs, Mars a connu des périodes chaudes et humides, caractérisées par des pluies et des chutes de neige abondantes qui ont modelé son sol.
De nouveaux éléments pour la solution (non encore définitive) de ce mystère proviennent de recherches menées par une équipe de géologues de l'Université de Boulder au Colorado (USA).
Les résultats ont été présentés dans le Journal of Geophysical Research : Planets dans un article dirigé par Amanda Steckel.
Les simulations informatiques favorisent la pluie et la neige
Les chercheurs ont utilisé un logiciel développé pour étudier la croûte terrestre et l'ont adapté au sol martien. Ce logiciel simule, ou plutôt modélise, une petite partie de la surface martienne près de l'équateur.
Le groupe de recherche a envisagé deux scénarios différents. Dans le premier scénario, il a examiné l'effet sur le sol de l'eau provenant d'éventuelles précipitations et chutes de neige. Dans un second scénario, ils ont pris en compte l'effet de l'érosion du sol causée par l'eau de fonte des calottes polaires.
Dans les deux scénarios simulés, les chercheurs ont laissé l'eau s'écouler pendant des dizaines ou des centaines de milliers d'années. Le terrain façonné par l'écoulement de l'eau a été comparé au terrain réel observé aujourd'hui par les sondes spatiales Mars Global Surveyor et Mars Odyssey, ainsi que par les rovers martiens.
Les deux simulations ont donné des résultats très différents
Les deux simulations ont donné des résultats très différents, voyons lesquels.
L'érosion due à la fonte des glaciers
Dans le cas de la fonte des glaciers, les sources d'eau qui ont ensuite creusé les vallées pendant des milliers d'années ne se sont formées, selon les simulations, qu'à haute altitude, précisément le long des anciens glaciers de haute altitude.
Erosion par les eaux de pluie et la neige
Dans le cas de l'eau de pluie ou de neige, celle-ci étant beaucoup plus largement répartie à toutes les altitudes, les sources se forment à des altitudes plus variées, allant d'une altitude inférieure à l'altitude moyenne jusqu'à 3 300 mètres au-dessus du niveau de la mer.
Stekel lui-même déclare : "L'eau contenue dans les couches de glace ne commence à former des vallées qu'autour d'une étroite bande d'altitude. En revanche, si les précipitations sont réparties, les vallées peuvent se former n'importe où.
Les résultats des simulations indiquent que la conformation actuelle du sol martien est mieux reproduite si l'on suppose la présence de pluies dont l'eau a érodé le sol martien au cours des millénaires.
On ne sait toujours pas comment Mars a réussi à maintenir une température suffisamment élevée pour avoir un cycle de l'eau semblable à celui de la Terre.
L'hypothèse la plus largement acceptée est celle d'un fort effet de serre de l'atmosphère martienne primordiale. En effet, une fois qu'il a cessé de pleuvoir sur Mars, sa surface est restée cristallisée pendant les 3 milliards d'années suivantes, exactement comme nous la voyons aujourd'hui.
Référence de l'article :
“Landscape Evolution Models of Incision on Mars: Implications for the Ancient Climate” A. V. Steckel et al. JGR Planets, 2024