Selon des preuves recueillies par plusieurs orbites robotiques, des rovers et des atterrisseurs au cours de plusieurs décennies, les scientifiques comprennent que Mars était autrefois un endroit plus chaud et aqueux. Mais il y a entre 4,2 et 3,7 milliards d'années, cela a commencé à changer. Alors que le champ magnétique de Mars disparaissait, l'atmosphère a lentement commencé à être éliminée par le vent solaire, laissant la surface froide et sèche et empêchant l'eau d'exister sous forme liquide.
Alors qu'une grande partie de l'eau de la planète est désormais concentrée dans les calottes glaciaires polaires, les scientifiques ont spéculé qu'une partie de l'eau passée de Mars pourrait encore être située sous terre. Grâce à une nouvelle étude d'une équipe de scientifiques italiens, il a maintenant été confirmé que de l'eau liquide existe toujours sous la région polaire sud de Mars. Cette découverte a mis fin à un mystère de quinze ans et renforcé le potentiel de futures missions sur Mars.
L'étude, intitulée «Preuve radar de l'eau liquide sous-glaciaire sur Mars», a récemment paru dans la revue Science. L'étude a été dirigée par Roberto Orosei de l'Institut national d'astrophysique (INAF) en Italie, et comprenait des membres de l'Agence spatiale italienne (ASI), du Centre ESA d'observation de la Terre (ESRIN) et de plusieurs observatoires, instituts de recherche et universités.
Jusqu'à présent, les missions robotiques ont révélé des preuves considérables de l'eau passée sur Mars. Il s'agit notamment de vallées fluviales asséchées et de gigantesques canaux d'écoulement découverts par les orbiteurs, et des preuves de sols riches en minéraux qui ne peuvent se former qu'en présence d'eau liquide par les rovers et les atterrisseurs. Premiers éléments de preuve de l'ESA Mars Express La sonde a également montré que la glace d'eau existe aux pôles de la planète et est enterrée dans les couches entrecoupées de poussière.
Cependant, les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que de l'eau liquide pourrait exister sous les calottes polaires, de la même manière que l'eau liquide serait à la base des glaciers ici sur Terre. De plus, la présence de sels sur Mars pourrait encore réduire le point de fusion de l'eau souterraine et la maintenir à l'état liquide, malgré les températures inférieures à zéro présentes à la fois en surface et sous terre.
Depuis de nombreuses années, les données du Mars Express » L'instrument Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) - qui a été utilisé pour étudier la région polaire sud - est resté peu concluant. Comme tous les radars pénétrant dans le sol, cet instrument s'appuie sur des impulsions radar pour cartographier la topographie de surface et déterminer les propriétés des matériaux qui se trouvent sous la surface.
Heureusement, après une analyse approfondie, l'équipe d'étude a pu développer de nouvelles techniques qui lui ont permis de collecter suffisamment de données à haute résolution pour confirmer la présence d'eau liquide sous la calotte glaciaire sud. Comme Andrea Cicchetti, le directeur des opérations MARSIS et co-auteur du nouveau document, l'a indiqué:
«Nous avions vu des indices de caractéristiques souterraines intéressantes pendant des années, mais nous ne pouvions pas reproduire le résultat d'orbite en orbite, car les taux d'échantillonnage et la résolution de nos données étaient auparavant trop faibles. Nous avons dû trouver un nouveau mode de fonctionnement pour contourner certains traitements intégrés et déclencher un taux d'échantillonnage plus élevé et ainsi améliorer la résolution de l'empreinte de notre ensemble de données: maintenant, nous voyons des choses qui n'étaient tout simplement pas possibles auparavant. »
Ce qu'ils ont découvert, c'est que la région polaire sud est constituée de nombreuses couches de glace et de poussière jusqu'à une profondeur d'environ 1,5 km sur une zone de 200 km de large, et comportait une zone anormale de 20 km de large. Comme l'a expliqué Roberto Orosei, chercheur principal de l'expérience MARSIS et auteur principal du document, dans un récent communiqué de presse de l'ESA:
«Cette anomalie souterraine sur Mars a des propriétés radar correspondant à l'eau ou aux sédiments riches en eau. Ce n'est qu'une petite zone d'étude; c'est une perspective excitante de penser qu'il pourrait y avoir plus de ces poches d'eau souterraines ailleurs, à découvrir. »
Après avoir analysé les propriétés des signaux radar réfléchis et pris en compte la composition des dépôts en couches et les profils de température attendus sous la surface, les scientifiques ont conclu que la caractéristique de 20 km de large est une interface entre la glace et un plan d'eau liquide stable . Pour que MARSIS puisse détecter une telle parcelle d'eau, elle devrait avoir au moins plusieurs dizaines de centimètres d'épaisseur.
Ces découvertes soulèvent également la possibilité qu'il y ait de la vie sur Mars, maintenant et dans le passé. Ceci est basé sur des recherches qui ont trouvé la vie microbienne dans le lac Vostok, qui est situé à environ 4 km (2,5 mi) sous la glace en Antarctique. Si la vie peut prospérer dans des environnements sous-glaciaires salés sur Terre, il est possible qu'ils puissent également survivre sur Mars. Déterminer si tel est le cas sera l'objectif des missions existantes et futures sur Mars.
Comme Dmitri Titov, l'un des Mars Express scientifique de projet, a expliqué:
«La longue durée de Mars Express et l'effort épuisant de l'équipe radar pour surmonter de nombreux défis analytiques ont permis ce résultat très attendu, démontrant que la mission et sa charge utile ont encore un grand potentiel scientifique. Cette découverte passionnante est un moment fort pour la science planétaire et contribuera à notre compréhension de l'évolution de Mars, de l'histoire de l'eau sur notre planète voisine et de son habitabilité. »
le Mars Express lancé le 2 juin 2003, et célébrera 15 ans en orbite autour de Mars d'ici le 25 décembre de cette année. Dans les années à venir, il sera rejoint par le ExoMars 2020 mission, la NASA Mars 2020 Roveret un certain nombre d'autres expériences scientifiques. Ces missions ouvriront la voie à une éventuelle mission en équipage, que la NASA prévoit de monter d'ici les années 2030.
S'il y a effectivement de l'eau liquide sur Mars, cela contribuera grandement à faciliter les recherches futures et même une présence humaine continue à la surface. Et s'il y a encore de la vie sur Mars, la recherche minutieuse de ses écosystèmes aidera à répondre à la question primordiale de savoir comment et quand la vie a émergé dans le système solaire.
