Pendant des décennies, les scientifiques se sont intéressés à la quantité d’eau que Mars possédait autrefois et à ce qui a conduit à sa transformation progressive en la planète sèche que nous voyons aujourd’hui. Une nouvelle étude publiée en ligne le 2 septembre 2025 dans la revue Géologie journal, met en lumière ce mystère en scrutant les profondeurs des cratères martiens, qui agissent comme des « archives de glace » qui stockent un enregistrement figé du passé de la planète. Ces cratères révèlent que Mars a traversé des périodes glaciaires répétées sur des centaines de millions d'années ; cependant, à chaque cycle, la quantité de glace restante diminuait régulièrement.
L'étude a été dirigée par le professeur agrégé Trishit Ruj de l'Institut des matériaux planétaires de l'Université d'Okayama au Japon, ainsi que le Dr Hanaya Okuda de l'Institut de Kochi pour la recherche sur les échantillons de base du Japon, le Dr Hitoshi Hasegawa de l'Université de Kochi au Japon et le professeur Tomohiro Usui de l'Institut des sciences spatiales et astronautiques du Japon. En étudiant les reliefs glaciaires préservés dans les cratères entre 20°N et 45°N de latitude, l’équipe a pu reconstruire comment Mars stockait et perdait son eau au fil du temps.
Le Dr Ruj explique : « Mars a traversé des périodes glaciaires répétées, mais la quantité de glace déposée dans les cratères a progressivement diminué au fil du temps. Ces « capsules temporelles » glacées révèlent non seulement comment Mars a perdu son eau, mais marquent également les endroits où les futurs explorateurs pourraient puiser dans les ressources de glace cachées.
Pour étudier cela, les chercheurs ont analysé des images haute résolution du Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Ils se sont concentrés sur les cratères présentant des signes révélateurs de glaciation, tels que des crêtes, des moraines (des tas de débris laissés par les glaciers) et des terrains cérébraux (une surface piquée, semblable à un labyrinthe, formée par des reliefs riches en glace). En comparant les formes et les orientations de ces caractéristiques avec les modèles climatiques, ils ont constaté que la glace se regroupait systématiquement dans les parois sud-ouest des cratères, les plus froides et les plus ombragées. Cette tendance était constante au cours de diverses périodes glaciaires, allant d'il y a environ 640 millions à 98 millions d'années.
Les résultats montrent que Mars n’a pas gelé une seule fois : elle a traversé une série de périodes glaciaires provoquées par des changements dans son inclinaison axiale, également connus sous le nom d’obliquité. Contrairement à la Terre, l'inclinaison de Mars peut varier considérablement sur des millions d'années, redistribuant la lumière solaire et déclenchant des cycles d'accumulation et de fonte des glaces. Ces changements ont façonné les endroits où la glace d'eau pourrait survivre à la surface de la planète. Cependant, au fil du temps, chaque cycle a stocké moins de glace, ce qui indique un assèchement planétaire progressif.
L'équipe souligne l'importance de ces découvertes : « En retraçant comment Mars a stocké et perdu sa glace, cette étude guide les futurs explorateurs vers les réserves d'eau et offre des informations qui peuvent être appliquées à l'environnement changeant de la Terre. »
Les implications de ces travaux vont bien au-delà de la compréhension du climat martien. Les dépôts de glace cachés pourraient être importants pour les futures missions humaines sur Mars. La glace enfouie peut être utilisée pour boire de l'eau, convertie en oxygène pour la respiration et divisée en hydrogène et en oxygène pour fabriquer du carburant pour fusée, un processus connu sous le nom d'utilisation des ressources in situ (ISRU). Cela permettrait aux astronautes de vivre de la terre plutôt que de transporter toutes leurs fournitures depuis la Terre, ce qui rendrait les missions à long terme plus pratiques et plus abordables.
« La connaissance des dépôts de glace à longue durée de vie aide à identifier des régions sûres et riches en ressources pour les futurs atterrissages robotisés et en équipage », note le professeur Usui.
Au-delà des voyages spatiaux, l’étude propose également des leçons pour notre propre planète. La fonte des glaces sur Mars est un exemple de changement climatique à l’échelle planétaire, montrant comment les systèmes hydrographiques réagissent aux changements environnementaux à long terme. Les mêmes outils d’imagerie et de modélisation utilisés dans cette recherche peuvent également aider les scientifiques à surveiller les glaciers, le pergélisol et les réservoirs d’eau cachés sur Terre, où les effets du changement climatique sont déjà visibles.
« Mars sert de laboratoire naturel pour comprendre le comportement de la glace sur de vastes échelles de temps. Les informations que nous obtenons ici peuvent également affiner notre compréhension des processus climatiques sur Terre », souligne le Dr Hasegawa.
En conclusion, la découverte de glaciations à plusieurs étapes dresse le portrait de Mars comme d’une planète qui traversait autrefois des périodes d’abondance glaciale, pour ensuite voir ses réserves gelées diminuer progressivement. Ces découvertes enrichissent non seulement notre compréhension du passé de Mars, mais aident également à tracer la voie à suivre pour son exploration. En tirant les leçons de l’histoire glaciale de la planète rouge, l’humanité pourrait un jour débloquer les ressources nécessaires pour survivre et prospérer dans un autre monde.
