Les régions équatoriales de Mars abritent d'énormes couches de glace inattendues, et elles pourraient avoir été formées par des éruptions volcaniques spectaculaires il y a des milliards d'années.
D'anciennes éruptions volcaniques sur Mars pourraient avoir déposé de la glace à l'équateur de la planète
Les parties les plus chaudes de Mars abritent une étrange et épaisse couche de glace sous la surface, et nous avons peut-être enfin compris comment elle est arrivée là. Elle aurait pu être déplacée de l’intérieur de la planète par des éruptions volcaniques extraordinaires il y a des milliards d’années – et toute cette eau pourrait être cruciale pour les futures missions avec équipage.
Nous savons depuis longtemps que Mars est riche en glace, mais la majeure partie semble se trouver dans les calottes glaciaires qui surmontent les deux pôles. Cependant, au cours des dernières années, les observations radar des orbiteurs autour de la planète rouge se sont multipliées, indiquant la présence également de glace dans ses régions équatoriales. « Il y a cette couche gelée à l'équateur – c'est étrange parce que c'est la partie la plus chaude de la planète », explique Saira Hamid de l'Arizona State University. A midi près de l'équateur, la température peut atteindre environ 20°C (68°F).
Hamid et ses collègues ont effectué une série de simulations d'éruptions volcaniques sur Mars et ont découvert qu'au cours de millions d'années, une série d'éruptions explosives aurait pu projeter de l'eau de l'intérieur vers l'atmosphère – à l'époque où Mars en avait une beaucoup plus dense, il y a des milliards d'années. Là, il gèlerait et il neigerait pour former les couches de glace que nous voyons actuellement. « C'est véritablement une histoire de feu et de glace », déclare Hamid.
Ces éruptions auraient été, à certains égards, différentes de tout ce que nous voyons sur Terre. La gravité plus faible de Mars signifie que les panaches de poussière volcanique, d'eau et de soufre auraient pu atteindre une hauteur de 65 kilomètres au-dessus du sol – ou potentiellement jusqu'à l'espace, selon l'épaisseur de l'atmosphère au moment des éruptions.
Une fois le matériau retombé en neige, l’eau se compactait en glace sale, recouverte d’une couche isolante de cendres volcaniques. Cette poussière empêcherait la glace de se sublimer dans l’espace, contribuant ainsi à sa préservation jusqu’à nos jours.
« La possibilité de ce type de gisement riche en glace a été un véritable casse-tête pour beaucoup de gens », déclare Tom Watters de la Smithsonian Institution à Washington DC. L'une des plus grandes formations volcaniques proches de l'équateur de Mars, appelée la Formation de Medusa Fossae, est particulièrement déroutante, principalement en raison de sa taille : « Si vous faisiez fondre toute l'eau que nous pensons voir dans la formation de Medusa Fossae, vous rempliriez les Grands Lacs. C'est beaucoup d'eau. »
Une autre explication possible que les chercheurs ont concoctée pour toute cette glace est que l'obliquité de Mars – son inclinaison par rapport au soleil – aurait pu changer radicalement au cours de son histoire, de sorte que les régions équatoriales pourraient avoir été autrefois les pôles. « Mais avec ces éruptions volcaniques, vous n'avez pas besoin de transporter la glace depuis d'autres régions de la planète, vous n'avez pas besoin de changements d'obliquité », explique Hamid. « C'est juste plus simple. »
La région équatoriale est également le meilleur endroit pour atterrir les missions vers Mars, car l’atmosphère dérisoire y est la plus épaisse, ce qui contribue à ralentir les atterrisseurs lors de leur approche du sol. Une source d’eau là-bas pourrait être incroyablement utile pour d’éventuelles missions humaines – peut-être pas les toutes premières, mais les atterrissages ultérieurs pourraient profiter de la glace.
« Lors de ces premiers voyages, vous devez apporter suffisamment d'eau au cas où nous nous tromperions complètement et que nous verrions des éléments bizarres dans le radar », explique Watters. « Je ne me passerais pas de suffisamment d'eau et n'apporterais qu'une pelle en supposant que vous allez heurter l'eau. Apportez une pelle, mais apportez également suffisamment d'eau. »
