De fortes pluies ont créé des vallées fluviales martiennes
Une similitude étonnante : les structures du terrain sur Mars ressemblent à celles des zones arides sur Terre. C'est ce que montrent les chercheurs en observant les angles des ramifications des vallées fluviales. Ils en déduisent un climat martien primitif, dans lequel de fortes précipitations sporadiques érodaient les vallées.
La surface de Mars présente des structures qui ressemblent aux réseaux hydrographiques de la Terre. Les scientifiques estiment donc qu'il devait y avoir autrefois suffisamment d'eau sur la planète rouge pour alimenter des cours d'eau qui ont creusé leur sillon dans le sous-sol.
Depuis des années, les chercheurs débattent toutefois de la source qui a d? être à l'origine de l'eau : ?tait-ce l'eau de pluie qui a fait gonfler les ruisseaux et les rivières ? Ou bien y avait-il de la glace d'eau dans le sol, qui a fondu et s'est ouverte en raison de l'activité volcanique et a formé des cours d'eau ? Chacun de ces scénarios permet de tirer des conclusions complètement différentes sur l'histoire climatique de la planète rouge.
Aujourd'hui, une nouvelle étude suggère que la structure de ramification des anciens réseaux fluviaux sur Mars présente des parallèles avec celle des zones arides sur Terre. C'est ce que montrent le physicien Hansj?rg Seybold du groupe de James Kirchner, professeur à l'ETH à l'Institut des écosystèmes terrestres, et le spécialiste des planètes Edwin Kite de l'Université de Chicago, dans un travail qui vient de para?tre dans "Science Advances".
Des vallées érodées uniquement par l'eau de pluie
En se basant sur les statistiques de toutes les vallées fluviales cartographiées sur Mars, les chercheurs concluent que leur tracé, encore visible aujourd'hui, a d? être créé par l'écoulement superficiel de l'eau (de pluie). Ils excluent donc l'influence de l'eau souterraine ou de l'eau de fonte du sol.
La taille moyenne et la répartition des angles de ramification des vallées fluviales sur Mars co?ncident avec celles des zones arides sur Terre. Selon Hansj?rg Seybold, premier auteur de l'étude, cela indique que Mars a d? conna?tre de fortes pluies sporadiques sur une longue période et que l'eau de pluie a d? s'écouler rapidement en surface. C'est ainsi que se forment les vallées fluviales dans les régions arides de la Terre. En Arizona, par exemple, sur un terrain d'entra?nement de la Nasa où se préparent les missions vers Mars, les chercheurs ont observé le même schéma dans le réseau hydrographique.
Angle aigu de fourche en zone sèche
Les angles de ramification sur Mars sont relativement aigus. Seybold exclut donc l'influence des remontées d'eau souterraine sur Mars. Les réseaux fluviaux fortement influencés par le gonflement de la nappe phréatique, comme on en trouve par exemple en Floride, ont en moyenne des angles de ramification plus obtus entre les deux affluents et ne co?ncident pas avec les angles aigus des cours d'eau des régions arides.
Les conditions qui règnent aujourd'hui dans les régions arides de la Terre n'ont probablement existé sur Mars que pendant une période assez courte, il y a environ 3,6 à 3,8 milliards d'années. A cette époque, l'atmosphère martienne était peut-être beaucoup plus dense qu'aujourd'hui. "Des recherches récentes montrent qu'il devait y avoir beaucoup plus d'eau sur Mars que ce que l'on pensait jusqu'à présent", explique Seybold.
De fortes pluies sur la planète Mars ?
Selon une hypothèse, le tiers nord de Mars était alors recouvert d'un océan. L'eau s'est évaporée, s'est condensée autour des hauts volcans des hautes terres situées au sud de l'océan et y a provoqué des pluies isolées, mais fortes. Des cours d'eau se sont ainsi formés et ont laissé les traces que l'on peut observer aujourd'hui sur Mars.
La grande question est de savoir où l'eau a disparu au fil du temps. "Très probablement, la majeure partie s'est évaporée dans l'espace. Mais on pourrait encore en trouver dans les environs de Mars", explique le physicien. Selon lui, cette question devra être clarifiée lors d'autres missions martiennes.
Référence bibliographique
Seybold HJ, Kite E, Kirchner JW. Branching geometry of valley networks on Mars and Earth and its implications for early Martian climate. Science Advances 2018 ; 4:eaar6692. DOI : page externe10.1126/sciadv.aar6692
