L’eau des océans disparus de Mars serait piégée dans les entrailles de la planète

Si Mars s’apparente aujourd’hui à un désert poussiéreux, cela n’a pas toujours été le cas. Alors que des preuves croissantes indiquent que la planète rouge était beaucoup plus bleue dans son lointain passé, de nouvelles recherches suggèrent que cette énorme quantité d’eau serait en fait piégée dans son sous-sol.

Une mystérieuse disparition

Il y a environ quatre milliards d’années, Mars était probablement beaucoup plus semblable à la Terre. Des études suggèrent que son hémisphère nord comportait un océan renfermant une quantité d’eau équivalente à 50 % de l’océan Atlantique. Mais un milliard d’années plus tard, la planète est devenue plus sèche que n’importe quel désert sur Terre, ne laissant aux rovers et aux orbiteurs que des lits de lacs poussiéreux et les vestiges d’anciennes rivières à étudier.

La principale théorie pour expliquer la disparition d’une telle masse d’eau estime que celle-ci s’est évanouie dans le cosmos. Possédant une gravité plus faible que la Terre, Mars a en effet plus de mal à conserver son atmosphère, et en l’espace d’un milliard d’années, d’énormes quantités de vapeur d’eau auraient pu être libérées.

Si une partie de l’eau s’est certainement échappée de cette manière, les scientifiques de la NASA et de l’Institut Caltech, à l’origine de cette nouvelle étude parue dans la revue Science, ont déterminé que ce processus ne pouvait pas tout expliquer. Selon leurs calculs, au moins 30 % de l’eau d’origine, et peut-être jusqu’à 99 %, serait toujours présente. Plutôt que de s’échapper vers le haut, elle se serait infiltrée dans les minéraux composant la croûte de la planète.

Les chercheurs ont examiné la quantité d’eau présente sur Mars au cours de son histoire (sous forme liquide, de vapeur et de glace) ainsi que la composition chimique de l’atmosphère et de la croûte martienne, plus particulièrement le rapport entre l’hydrogène « léger » et « lourd ».

Des fuites atmosphériques ayant joué un rôle minime dans la perte d’eau

Le deutérium est un isotope plus rare et plus lourd de l’hydrogène, avec un neutron supplémentaire dans son noyau atomique, et de ce fait, il est moins susceptible d’être perdu dans l’espace que sa forme plus légère. Ce qui signifie qu’au fil du temps, si la vapeur d’eau s’échappait dans l’espace, elle laisserait derrière elle un rapport plus élevé entre le deutérium et l’hydrogène ordinaire dans l’atmosphère.

Lorsque l’équipe a examiné ce lien, elle a constaté qu’il ne pouvait pas rendre compte de la quantité d’eau qui aurait dû s’échapper dans l’espace, compte tenu de celle que Mars avait l’habitude de contenir. Au lieu de cela, l’équipe suggère que la grande majorité de l’eau s’est infiltrée dans les minéraux du sous-sol martien et y est restée piégée.

« Les fuites atmosphériques ont clairement joué un rôle dans la perte d’eau, mais les résultats des missions martiennes de la dernière décennie ont mis en évidence l’existence d’un énorme réservoir d’anciens minéraux hydratés dont la formation a certainement réduit la disponibilité de l’eau au fil du temps », souligne Bethany Ehlmann, co-auteure de l’étude.

« Toute cette eau a été séquestrée assez tôt, mais n’a ensuite jamais été recyclée »

Une chose similaire se produit sur Terre, mais avec une différence majeure. Contrairement à notre planète où l’eau absorbée est recyclée dans l’atmosphère par la tectonique des plaques et le volcanisme, Mars n’est pas très active sur le plan tectonique et l’eau reste simplement sous terre.

« Toute cette eau a été séquestrée assez tôt, mais n’a ensuite jamais été recyclée », souligne Eva Scheller, auteure principale de l’étude.

Arrivé sans encombres sur la planète rouge le mois dernier, le rover Perseverance pourrait contribuer à élucider la question de savoir si la quantité d’eau sur Mars a augmenté ou diminué. D’ici là, les prochaines étapes pour l’équipe vont consister à effectuer des analyses similaires pour les cycles des minéraux azotés et soufrés, ainsi qu’à réaliser des simulations en laboratoire des processus d’altération martiens.