En 2018, les chercheurs rapportaient la découverte d’un grand lac d’eau salée sous la glace au pôle sud de Mars, une découverte ayant suscité l’enthousiasme et un certain scepticisme. Aujourd’hui, ceux-ci ont confirmé la présence de ce lac et en ont identifié trois autres.

« C’est un système complexe »

Présentée dans la revue Nature Astronomy, cette découverte a été faite en utilisant les données radar de la sonde européenne Mars Express, en orbite autour de la planète rouge. Elle fait suite à la détection d’un premier lac souterrain dans la même région deux ans plus tôt – qui, s’il était confirmé, constituerait la première masse d’eau liquide jamais détectée sur Mars et un habitat possible pour la vie. Toutefois, cette découverte n’était basée que sur 29 observations faites entre 2012 et 2015, et de nombreux chercheurs ont déclaré qu’ils avaient besoin de plus de preuves pour étayer cette affirmation.

La dernière étude a utilisé un ensemble de données plus large comprenant 134 observations de 2012 à 2019. « Nous avons identifié la même masse d’eau, et en avons également trouvé trois autres, réparties autour de la principale », explique la planétologue Elena Pettinelli de l’université de Rome et co-auteure de l’étude. « C’est un système complexe. »

L’équipe a utilisé l’instrument radar Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) pour sonder la région polaire sud de la planète. Ce dernier envoie des ondes radio qui rebondissent sur les couches de matériaux à la surface et sous la surface de la planète. La façon dont le signal est réfléchi indiquant le type de matériau présent à un endroit particulier – roche, glace ou eau, par exemple. Une méthode similaire est utilisée pour identifier les lacs glaciaires souterrains sur la Terre. L’équipe a détecté certaines zones de haute réflectivité qui, selon elle, indiquent des masses d’eau liquide piégées sous plus d’un kilomètre de glace martienne.

Les lacs s’étendent sur environ 75 000 kilomètres carrés, soit une superficie d’environ un cinquième de la taille de l’Allemagne, avec un lac central mesurant 30 kilomètres de diamètre entouré de trois autres lacs plus petits, chacun d’une largeur de quelques kilomètres.

Une teneur en sel particulièrement élevée

À la surface de Mars, la basse pression qui résulte de l’absence d’une atmosphère substantielle sur la planète rend la présence d’eau liquide impossible. Mais les scientifiques ont longtemps pensé qu’il pourrait y avoir de l’eau emprisonnée sous la surface de la planète, vestige de l’époque où la planète avait des mers et des lacs il y a des milliards d’années. Si de tels réservoirs existent, ils pourraient constituer des habitats potentiels pour la vie martienne. Sachant que sur Terre, la vie est capable de subsister dans les lacs sous-glaciaires de régions comme l’Antarctique.

Cependant, la quantité de sel présente pourrait s’avérer problématique. On pense que tout lac souterrain sur Mars doit avoir une teneur en sel raisonnablement élevée pour que l’eau reste liquide. Bien qu’il puisse y avoir une petite quantité de chaleur provenant de l’intérieur de Mars à cette profondeur, cela ne suffirait pas à transformer la glace en eau. « D’un point de vue thermique, elle doit être salée », souligne Pettinelli.

Si les lacs dont la teneur en sel est environ 5 fois supérieure à celle de l’eau de mer peuvent abriter la vie, sur Mars, cette concentration se révèlerait près de 20 fois supérieure, ce qui rend la présence actuelle de vie peu probable.

— Vadim Sadovski / Shutterstock.com

La présence d’eau sur Mars encore largement débattue

L’existence de lacs martiens eux-mêmes est également toujours débattue. Après la découverte de 2018, des chercheurs ont soulevé des préoccupations telles que l’absence d’une source de chaleur adéquate pour transformer la glace en eau. Et, bien que la dernière découverte appuie les observations réalisées deux ans plus tôt et implique beaucoup plus de données, tout le monde n’est pas convaincu que les régions identifiées soient de l’eau liquide.

« Si la matière brillante est vraiment de l’eau liquide, je pense qu’il est plus probable qu’elle représente une sorte de boue ou de vase », explique notamment Mike Sori, géophysicien planétaire à l’université Purdue de West Lafayette, dans l’Indiana. Tandis que Jack Holt, planétologue à l’université d’Arizona à Tucson, estime qu’il n’y a « pas suffisamment de flux de chaleur pour maintenir une eau salée à l’état liquide, même sous sa calotte glaciaire ».

Une mission chinoise en route pour Mars pourrait permettre de vérifier ces affirmations. Baptisée Tianwen-1, celle-ci impliquera le déploiement d’un orbiteur et d’un rover embarquant un série d’instruments scientifiques (dont des radars semblables à ceux utilisés pour cette nouvelle étude) à la surface de la planète rouge en février 2021.

Pour l’instant, la perspective que ces lacs soient des vestiges du passé humide de Mars reste une possibilité excitante. « Il y a peut-être eu beaucoup d’eau sur Mars », avance Pettinelli. « Et s’il y avait de l’eau, il y avait possibilité de vie. »

— GONGYU / Shutterstock.com

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