Que peuvent apprendre les systèmes de drainage cartographiés sur Mars sur le passé aquatique de la planète rouge ? C’est la question à laquelle tente de répondre une étude récente publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences. Une équipe de scientifiques de l’Université du Texas à Austin (UT Austin) a mené une étude cartographique inédite des bassins fluviaux martiens.
Cette étude pourrait non seulement éclairer la situation sur Mars à ses débuts et la quantité d’eau qui y existait autrefois, mais aussi permettre de développer de nouvelles méthodes de cartographie des anciens bassins fluviaux sur Mars et potentiellement sur d’autres planètes.
Comment les scientifiques ont cartographié les rivières martiennes
Pour cette étude, les chercheurs ont analysé des images issues des données de l'altimètre laser de la sonde Mars Orbiter (MOLA) et de la caméra CTX (Context Camera). MOLA était l'un des principaux instruments embarqués à bord de la sonde Mars Global Surveyor de la NASA lors de ses missions de 1997 à 2006. La caméra CTX orbite actuellement autour de Mars à bord de Mars Reconnaissance Orbiter et offre une couverture complète de la planète rouge. Afin d'identifier et de nommer les réseaux hydrographiques, les chercheurs ont utilisé ArcGIS Pro , un logiciel de cartographie réputé pour les données terrestres et planétaires.
L'objectif de l'étude était d'identifier et de cartographier différents systèmes fluviaux afin de déterminer leurs points de convergence, notamment les bassins versants, les canyons d'exutoire, les lacs et les réseaux de vallées. Les chercheurs n'ont cartographié que les bassins versants d'une superficie supérieure à 10⁵ km² , ce qui, selon eux, constitue une surface de référence courante pour les grands bassins versants sur Terre.
Au final, les chercheurs ont cartographié avec succès 16 systèmes de drainage qui, selon leurs estimations, ont produit un volume d'environ 28 000 km³ de sédiments, soit environ 42 % du volume total de sédiments fluviaux sur Mars dans le passé. Ils ont également découvert que les canyons d'exutoire contribuaient à hauteur d'environ 24 % à la quantité totale de sédiments fluviaux sur Mars dans le passé.
« On sait depuis longtemps qu'il y a des rivières sur Mars », a déclaré le Dr Timothy A. Goudge, professeur adjoint au département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université du Texas à Austin et co-auteur de l'étude. « Mais on ignorait jusqu'à présent dans quelle mesure ces rivières étaient organisées en vastes réseaux de drainage à l'échelle planétaire. »
On estime que Mars s'est formée en même temps que le système solaire, il y a environ 4,5 milliards d'années. La durée de présence d'eau liquide à la surface de Mars fait débat au sein de la communauté scientifique ; certains évoquent des périodes épisodiques plutôt qu'une seule. Cependant, une étude de 2022 estime que Mars a abrité de l'eau liquide il y a encore 2 milliards d'années.
Preuves de la présence d'eau et de sa disparition
Outre les systèmes de dépôts d'eau, les canyons d'écoulement, les lacs et les réseaux de vallées décrits dans cette étude récente, d'autres formes géomorphologiques témoignent de la présence passée d'eau liquide sur Mars : deltas, chenaux d'écoulement, ravins et terrasses côtières. Par ailleurs, des indices minéralogiques, tels que des argiles, des sulfates, des carbonates et de l'hématite (« myrtilles »), ont été découverts par le rover Opportunity de la NASA en 2004.
Les scientifiques avancent plusieurs hypothèses pour expliquer la disparition de l'eau liquide sur Mars, notamment la perte de son champ magnétique , un effondrement climatique et l'enfouissement géologique. Comme sur Terre, le champ magnétique martien était généré par son noyau. Contrairement à la Terre, le noyau de Mars est beaucoup plus petit, ce qui explique son refroidissement bien plus rapide. Ce refroidissement a entraîné une lente dissipation de son champ magnétique, exposant la surface à un rayonnement solaire et cosmique intense et privant ainsi la surface et l'atmosphère de leur eau. Si une partie de cette eau s'est échappée dans l'espace, les scientifiques supposent qu'une autre partie a pu être enfouie, formant des nappes phréatiques , et potentiellement stockée aux pôles, selon des modélisations.
Pour plus d'informations : Abdallah S. Zaki et al., « Large drainage systems produced half of Mars' ancient river sediment », Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI : 10.1073/pnas.2514527122
Par Laurence Tognetti, Universe Today
Edité par Lisa Lock , critique de Robert Egan
Fourni par Universe Today
