Les scientifiques ont longtemps pensé quil pourrait y avoir de leau piégée sous la surface de Mars.Crédit: Steve Lee, Univ. Colorado / Jim Bell, Cornell Univ./Mike Wolff, SSI / NASA
Il y a deux ans, des scientifiques planétaires ont rapporté le découverte dun grand lac deau salée sous la glace au pôle sud de Mars, une découverte qui a suscité lenthousiasme et un certain scepticisme. Maintenant, les chercheurs ont confirmé la présence de ce lac – et en ont trouvé trois autres.
La découverte, rapportée le 28 septembre dans Nature Astronomy1, a été réalisée à laide des données radar du vaisseau spatial en orbite autour de Mars de lAgence spatiale européenne, appelé Mars Express. Il fait suite à la détection dun seul lac souterrain dans la même région en 2018 – qui, sil était confirmé, serait la première masse deau liquide jamais détectée sur la planète rouge et un habitat possible pour la vie. Mais cette conclusion était basée sur seulement 29 observations faites de 2012 à 2015, et de nombreux chercheurs ont déclaré quils 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 le même plan deau, mais nous avons également trouvé trois autres plans deau autour du principal », explique le spécialiste des planètes Elena Pettinelli de lUniversité de Rome, qui est lun des co-auteurs de larticle. « Cest un système complexe. »
Léquipe a utilisé un instrument radar sur Mars Express appelé Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sondage (MARSIS) pour sonder la région polaire sud de la planète. MARSIS envoie des ondes radio qui rebondissent sur des couches de matériaux à la surface et sous la surface de la planète. La manière dont le signal est réfléchi indique 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 Terre. Léquipe a détecté des zones de haute réflectivité qui, selon eux, indiquent des plans deau liquide emprisonnés sous plus dun kilomètre de glace martienne.
Les lacs sont répartis sur environ 75000 kilomètres carrés – une zone denviron un cinquième du taille de lAllemagne. Le plus grand lac central mesure 30 kilomètres de diamètre et est entouré de 3 lacs plus petits, chacun de quelques kilomètres de large.
Lacs salés
À la surface de Mars, la dépression qui les résultats du manque datmosphère substantielle de la planète rend leau liquide impossible. Mais les scientifiques ont longtemps pensé quil pourrait y avoir de leau piégée sous la surface de Mars, peut-être un vestige de lépoque où la planète avait autrefois des mers et des lacs il y a des milliards dannées. Si de tels réservoirs existent, ils pourraient être des habitats potentiels pour la vie martienne. Sur Terre, la vie est capable de survivre dans les lacs sous-glaciaires dans des endroits comme lAntarctique.
Mais la quantité de sel présente pourrait poser des problèmes. On pense que tout lac souterrain sur Mars doit avoir une teneur en sel raisonnablement élevée pour que l’eau reste liquide. Bien que si loin sous la surface, il puisse y avoir une petite quantité de chaleur provenant de lintérieur de Mars, cela seul ne suffirait pas à faire fondre la glace en eau. «Dun point de vue thermique, il doit être salé», dit Pettinelli.
Les lacs dont la teneur en sel est environ 5 fois supérieure à celle de leau de mer peuvent soutenir la vie, mais à mesure que la concentration approche 20 fois celle de leau de mer, la vie nest plus présente, dit John Priscu, un scientifique environnemental à la Montana State University à Bozeman.
«Il ny a pas beaucoup de vie active dans ces mares saumâtres en Antarctique», dit Priscu , dont le groupe étudie la microbiologie en milieu glacial. « Ils sont juste décapés. Et cela pourrait être le cas. »
Débat animé
La présence des lacs martiens eux-mêmes est également toujours débattue. Après la découverte de 2018, les chercheurs ont soulevé des préoccupations telles que labsence dune source de chaleur adéquate pour transformer la glace en eau. Et, bien que les dernières découvertes soutiennent lobservation de 2018 et impliquent beaucoup plus de données, tout le monde nest pas convaincu que les régions identifiées sont de leau liquide.
« Si le matériau brillant est vraiment de leau liquide, je pense quil est plus probable quil représente une sorte de gadoue ou de boue », explique Mike Sori, géophysicien planétaire à lUniversité Purdue de West Lafayette, Indiana.
Jack Holt, un scientifique planétaire à lUniversité de lArizona à Tucson, dit que bien quil pense que les dernières données sont correctes, il nest pas sûr de linterprétation. « Je ne pense pas quil y ait de lacs », déclare Holt, qui fait partie de léquipe scientifique du sondeur Mars Shallow Radar (SHARAD) sur Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. « Il ny a pas assez de flux de chaleur pour supporter une saumure ici, même sous calotte glaciaire. »
Une mission chinoise qui est en route vers Mars pourrait offrir un moyen de vérifier les affirmations.La mission Tianwen-1 entrera en orbite en février 2021, et en plus de déployer un rover à la surface, lorbiteur portera une suite dinstruments scientifiques. Il sagit notamment de léquipement radar qui pourrait être utilisé pour faire des observations similaires. «Ses capacités sont similaires à celles de MARSIS et SHARAD», déclare David Flannery de la Queensland University of Technology à Brisbane, Australie.
Pour le moment, la perspective que ces lacs soient des vestiges du passé humide de Mars reste un possibilité passionnante. « Il y avait peut-être beaucoup deau sur Mars », dit Pettinelli. « Et sil y avait de leau, il y avait une possibilité de vie. »