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Une immense réserve d’eau a récemment été découverte dans le Grand Canyon martien. L’orbiteur TGO de l’Agence spatiale européenne a détecté une zone de taille des Pays-Bas où l’eau pourrait représenter plus d’un tiers des matériaux proches de la surface.

Les vestiges d’un passé plus bleu

Ayant vraisemblablement accueilli de vastes océans il y a plusieurs milliards d’années, la surface de Mars est aujourd’hui plus sèche que n’importe quel désert terrestre. Toutefois, il est probable que de l’eau subsiste encore sur la planète rouge, principalement autour des pôles, sous forme de glace, ou potentiellement dans des lacs liquides salés situés profondément sous la surface, bien que les preuves jusqu’à présent avancées concernant cette dernière possibilité soient controversées.

Plus près de l’équateur martien, des quantités réduites d’eau, sous forme de glace ou de minéraux hydratés, ont également été détectées à proximité de la surface. Mais la réserve nouvellement identifiée se révèle bien plus importante (et également bien plus humide) que toutes celles découvertes jusqu’à présent.

Décrites dans la revue Icarus, les nouvelles réserves d’eau ont été découvertes par l’orbiteur ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), à l’aide d’un instrument appelé détecteur de neutrons épithermiques à fine résolution (FREND), lors d’une série d’observations entre mai 2018 et février 2021. Cet outil détecte les neutrons émanant du sol, qui peuvent constituer un marqueur des niveaux d’hydrogène et, par extension de la teneur en eau, du sol.

Carte de Valles Marineris, montrant les concentrations d’eau telles que mesurées par TGO. Les régions violettes indiquent les zones présentant une teneur en eau particulièrement élevée, les zones bleues un niveau décent et les zones jaunes et orange de faibles quantités

« Les neutrons sont produits lorsque des particules hautement énergétiques connues sous le nom de ‘rayons cosmiques galactiques’ frappent Mars », explique Alexey Malakhov, co-auteur de l’étude. « Les sols plus secs émettent plus de neutrons que les sols plus humides, et nous pouvons donc déduire la quantité d’eau contenue dans un sol en étudiant le nombre de neutrons qu’il émet. La technique d’observation unique de FREND apporte une résolution spatiale bien plus élevée, qui nous permet de voir des caractéristiques liées à l’eau auparavant impossibles à détecter. »

De grandes quantités d’eau « à portée de main »

Se révélant 10 fois plus large et cinq fois plus profond que son homologue terrestre, Valles Marineris est le plus grand canyon du Système solaire. Et c’est précisément dans cette région que FREND a détecté une zone riche en eau, couvrant quelque 41 000 km². Dans le premier mètre du sol, jusqu’à 40 % de la matière semble être de l’eau qui, selon l’équipe, existe très probablement sous forme de glace.

« Nous avons découvert qu’une partie centrale de Valles Marineris était remplie d’eau – beaucoup plus d’eau que ce à quoi nous nous attendions », estime Malakhov. « Cela ressemble beaucoup aux régions de pergélisol terrestres, où la glace d’eau persiste en permanence sous un sol sec en raison des basses températures constantes. »

Selon l’équipe, la découverte d’eau dans cette partie de Mars s’avère très excitante. Les futures missions à destination de la planète rouge, y compris humaines, devraient se concentrer sur la région proche de l’équateur, et avoir autant d’eau à moins d’un mètre de la surface la rend très accessible. En comparaison, les dépôts polaires semblent se situer à plusieurs kilomètres de profondeur.

Valles Marineris — © NASA / JPL-Caltech / Arizona State University

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