La plus grande quantité d’eau jamais trouvée sur Mars découverte sous la formation Méduses Fossae

Il y a plus de 15 ans, la sonde Mars Express de l’Agence spatiale européenne (ESA) a observé la formation Méduses Fossae située à l’équateur de la planète. Cette région de Mars est connue pour être le plus grand dépôt sédimentaire de la planète. Elle s’étend de manière discontinue sur plus de 5 000 kilomètres, couvrant une superficie équivalente à celle de l’Inde, et se compose de plusieurs structures géologiques sculptées par le vent mesurant des centaines de kilomètres de diamètre et plusieurs kilomètres de hauteur. Situées à la frontière entre les hautes terres et les basses terres de Mars, ces formations constituent probablement la plus grande source de poussières sur Mars et l’un des gisements les plus étendus de la planète.

Nature énigmatique des dépôts sous la formation Medusae Fossae

À l’époque, les données radar révélaient des dépôts massifs allant jusqu’à 2,5 kilomètres de profondeur. Mais, les données n’étaient pas suffisamment claires pour déterminer avec exactitude de quoi ils étaient faits. Si l’on supposait qu’il pouvait s’agir de dépôts glacés, les scientifiques n’excluaient pas qu’il s’agisse en réalité d’accumulations géantes de poussières, de cendres volcaniques ou de sédiments soufflés par le vent.

En 2023, la même équipe a de nouveau observé cette région intrigante de Mars. Elle est arrivée à une conclusion qui ne laisse plus guère de doute sur la nature et la composition de ces dépôts souterrains.

À partir de nouvelles données du radar Marsis, les scientifiques ont découvert que les dépôts de Méduses Fossae : « étaient encore plus épais qu’on le pensait : jusqu’à 3,7 kilomètres d’épaisseur », explique Thomas Watters de la Smithsonian Institution, auteur principal des deux études. Et d’ajouter qu’il est « intéressant de noter que les signaux radar correspondent à ce que nous attendons des couches de glace et sont similaires aux signaux que nous voyons des calottes polaires de Marsdont nous savons qu’elles sont très riches en glace ». Les nouveaux résultats suggèrent plutôt des couches de poussière et de glace, toutes surmontées d’une couche protectrice de poussière sèche ou de cendres de plusieurs centaines de mètres d’épaisseur.

Des quantités d’eau gigantesques

On parle de quantité de glace gigantesque. En effet, si toute la glace enfermée fondait, elle recouvrirait la planète entière d’une couche d’eau de 1,5 à 2,7 mètres de haut : la plus grande quantité d’eau jamais trouvée dans cette partie de Mars, et suffisante pour remplir la mer Rouge de la Terre. Ces nouvelles données lèvent aussi un doute sur les conclusions de 2007. Compte tenu de l’épaisseur des dépôts sous Méduses Fossae s’il ne s’agissait que d’énormes tas de poussières, de cendres volcaniques ou de sédiments soufflés par le vent, « nous nous attendrions à ce qu’ils se tassent sous leur propre poids explique Andrea Cicchetti, co-auteur, de l’Institut national d’astrophysique d’Italie. Cela créerait quelque chose de bien plus dense que ce que nous voyons réellement avec Marsis. Et lorsque nous avons modélisé le comportement de différents matériaux sans glace, rien n’a pas reproduit les propriétés de la formation Medusae Fossae : nous avons besoin de glace. »

Implications et nouveaux enjeux dans l’histoire du cycle de l’eau sur Mars

Bien que Mars semble désormais être un monde aride, la surface de la planète regorge de signes indiquant que l’eau était autrefois abondante, notamment des canaux fluviaux asséchés, d’anciens fonds d’océans et de lacs, et des vallées creusées par l’eau. Nous avons également découvert d’importantes réserves de glace d’eau sur Mars, comme les énormes calottes polaires, les glaciers enfouis plus près de l’équateur et la glace proche de la surface qui s’insère dans le sol martien.

Sans surprise, cette dernière analyse « remet en question notre compréhension de la formation de Medusae Fossae et soulève autant de questions que de réponses déclare Colin Wilson, scientifique ESA des missions Mars Express et de l’orbiter Trace Gas Orbiter. S’il s’agit de glace d’eau, ces dépôts massifs modifieraient notre compréhension de l’histoire climatique de Mars et seraient une cible fascinante pour l’exploration humaine et robotique de Mars ». Quant à ceux qui cherchent où est passée l’eau qui coulait sur Mars, ces dépôts sont une partie de la réponse !

Bien que Mars paraisse aride aujourd’hui, cette découverte ravive l’intérêt pour l’eau passée de la planète et suscite des questions sur son histoire climatique. Cependant, ces dépôts enfouis sous des centaines de mètres de poussières et de sédiments sont inaccessibles pour le moment et représentent un défi pour la recherche future.