Une étude remet en question la théorie du destin de l'eau martienne

Sylvie Montard - 17 mars 2021


Crédit : ESO/M. Kornmesser

Il y a des milliards d'années, selon les preuves géologiques, une eau abondante a coulé sur Mars, formant des lacs et des océans profonds. Une nouvelle recherche financée par la NASA montre qu'une quantité importante de cette eau (entre 30 et 99%) est restée piégée dans les minéraux de la croûte de Mars, remettant en question la théorie actuelle selon laquelle, en raison de la faible gravité de la planète rouge, son eau s'est échappée dans l'espace.
 
Dans sa jeunesse, Mars avait suffisamment d'eau pour couvrir toute la planète d'un océan d'environ 100 à 1500 mètres de profondeur, soit l'équivalent de la moitié de l'océan Atlantique. Alors qu'une partie de cette eau a indéniablement disparu de Mars via une fuite atmosphérique, les nouvelles découvertes, publiées dans le dernier numéro de Science, concluent que ce volume d'eau est loin d'être majoritaire.


Vue d'artiste de Mars telle qu'elle était il y a quatre milliards d'années (Crédit: ESO/M. Kornmesser/N. Risinger)

Les résultats ont été présentés à la 52ème Conférence sur les sciences lunaires et planétaires (du 15 au 19 mars 2021), par des professeurs et des étudiants de Caltech et de la NASA. Selon eux, l'évasion atmosphérique n'explique pas complètement les données sur la quantité d'eau qui existait réellement sur Mars.
L'équipe de recherche a intégré les données de plusieurs missions du programme d'exploration de Mars de la NASA et des travaux de laboratoire sur les météorites. Plus précisément, l'équipe a étudié la quantité d'eau sur la planète rouge au fil du temps sous toutes ses formes (vapeur, liquide et glace) et la composition chimique de l'atmosphère et de la croûte martienne, en regardant en particulier le rapport deutérium/hydrogène (D/H).
 
Alors que l'eau est composée d'hydrogène et d'oxygène, tous les atomes d'hydrogène ne sont pas égaux. La grande majorité des atomes d'hydrogène n'ont qu'un seul proton dans le noyau atomique, tandis qu'une infime fraction (environ 0,02%) existe sous forme de deutérium, ou hydrogène dit «lourd», qui contient un proton et un neutron.
L'hydrogène plus léger échappe à la gravité de la planète dans l'espace beaucoup plus facilement que son homologue plus dense. Pour cette raison, la perte d'eau d'une planète via la haute atmosphère laisserait un signe révélateur sur le rapport deutérium/hydrogène dans l'atmosphère de la planète. Autrement dit, il devrait y avoir une très grande quantité de deutérium sur Mars, ce qui n'est pas le cas.


Le limbe atmosphérique de Mars saisi par l'orbiteur de la mission Viking 1 (Crédit: NASA)

Lorsque l'eau interagit avec la roche, l'altération chimique forme des argiles et d'autres minéraux hydratés. Ce processus se produit aussi bien sur Terre que sur Mars. Sur Terre, la vieille croûte fond continuellement dans le manteau et forme une nouvelle croûte aux limites des plaques tectoniques, recyclant l'eau et d'autres molécules dans l'atmosphère par le volcanisme. Mars, cependant, n'a pas de plaques tectoniques, et donc le «séchage» de la surface, une fois qu'il se produit, est permanent. La quantité d'eau emprisonnée dans le sol de Mars serait donc beaucoup plus importante que celle qui s'est évaporée dans l'espace.  
Source: sciencemag.org
 
   
 
 
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