Mars a certainement possédé de l'eau en grande quantité par le passé. Mais comment s'est-elle échappée de la planète ? Des scientifiques ont étudié ce processus et découvert que la perte a pu être bien plus rapide que prévu.

L’eau qui recouvrait sans doute Mars par le passé se serait échappée bien plus vite que prévu. Une équipe de scientifiques a présenté cette découverte dans la revue Science le 9 janvier 2020. « La capacité de l’eau à s’échapper de Mars est plus élevée que prévu », écrivent les auteurs de l’étude, repérée par Space.com.

La présence d’eau sur la planète rouge, passée ou actuelle, est une question qui fascine les scientifiques. « Mars abritait autrefois un cycle hydrologique actif, comme en témoignent les caractéristiques géologique à sa surface, mais elle ne contient plus la quantité d’eau nécessaire pour produire de telles empreintes géologiques », soulignent les auteurs de la nouvelle étude.

Mars couverte par des océans. // Source : Flickr/CC/Kevin Gill (photo recadrée et modifiée)

Échappée dans l’espace

Les scientifiques indiquent que l’eau estimée encore présente sur la planète (notamment au niveau des pôles) équivaut à « moins de 10 % de l’eau qui coulait à sa surface jadis ». Ils travaillent sur l’hypothèse selon laquelle « la majeure partie de l’eau primordiale de Mars s’est échappée au fil du temps ». Mais comment cette eau s’est-elle échappée exactement ? Pour le comprendre, il faut s’intéresser à l’eau qui se trouve dans l’atmosphère de la planète, même si elle représente une infime portion de toute l’eau de Mars : c’est elle qui « régule la dissipation de l’eau fil du temps », soulignent les chercheurs.

Sous l’effet des rayonnements ultraviolets du Soleil, l’eau de la haute atmosphère martienne se décompose et forme de l’hydrogène et l’oxygène. Ces éléments peuvent alors « surmonter la faible gravité de Mars » et s’échapper dans l’espace. Les chercheurs ont étudié les mécanismes qui contribuent à cette perte d’eau.

Les scientifiques ont découvert que ce sont les changements liés au saisons qui expliquent la manière dont l’eau est répartie dans l’atmosphère. Ils constatent aussi que « de grandes parties de l’atmosphère sont dans un état de sursaturation », pendant la période la plus chaude pour la planète au cours de l’année. On peut trouver entre 10 et 100 fois plus de vapeur d’eau qu’attendue théoriquement, relèvent nos confrères de Space.com.

Le lac Eridania, un possible ancien lac de la planète Mars. // Source : Flickr/CC/Kevin Gill (photo recadrée)

Comment la découverte a-t-elle été faite ?

Pour mener cette étude, les scientifiques ont travaillé avec les données de la sonde ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), de l’Agence spatiale européenne. Elle a été lancée en 2016 pour étudier les gaz de l’atmosphère de la planète. Grâce aux « occultations du Soleil par l’atmosphère martienne » (en 2018 et 2019), les scientifiques ont observé la répartition des gaz et particules de manière verticale. Ils ont ainsi estimé la quantité d’eau capable d’atteindre la haute atmosphère.

Si une plus grande quantité d’eau qu’escomptée peut s’échapper de l’atmosphère martienne, il serait donc possible que la perte d’eau survenue sur Mars se soit passée beaucoup plus rapidement qu’on le supposait. Pour en savoir davantage, il faudrait probablement réaliser des simulations avec la bonne quantité d’eau capable d’atteindre la haute atmosphère martienne.

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