La majeure partie de la flotte de vaisseaux spatiaux liés à Mars de l'humanité cherche sur la planète rouge des preuves de son passé aquatique. Un instrument radar sur le vaisseau spatial a retourné la glace d'eau dans les couches supérieures de Mars; un instrument de cartographie des minéraux a découvert des produits chimiques formés dans un environnement humide; et sa puissante caméra a repéré des caractéristiques évidentes à la surface de Mars formées par l'eau courante. Voici une ventilation de ce que Mars Express a trouvé jusqu'à présent.
Depuis plusieurs décennies, les astronomes s'interrogent sur l'eau sur Mars. Grâce à Mars Express de l’ESA, une grande partie de la spéculation a été remplacée par des faits. Lancé le 2 juin 2003, Mars Express a changé notre façon de voir Mars.
Depuis les missions Viking des années 1970, les planétologues ont changé à plusieurs reprises leur perception de l'eau sur Mars, passant de l'image d'une planète sèche à celle d'une planète plus chaude et plus humide. Les données de Mars Express jettent désormais un éclairage nouveau sur la question complexe de l’évolution de l’eau sur la planète rouge.
«Nous réécrivons l'histoire de Mars», a déclaré Gerhard Neukum, Freie Universitaet Berlin, Allemagne, et chercheur principal sur la caméra stéréo haute résolution (HRSC) de Mars Express. «La vue d'ensemble d'un Mars chaud et humide n'est pas complètement correcte. Toute période chaude et humide n'a duré que quelques centaines de millions d'années. Il y a quatre mille millions d'années, c'était fini », ajoute-t-il.
Trois instruments sur Mars Express ont été au centre de cette révolution de la pensée. L'un est le radar avancé de Mars pour les sondages souterrains et ionosphériques (MARSIS). Depuis juillet 2005, MARSIS a sondé sous la surface de Mars à des profondeurs de milliers de mètres. C'est la première fois que de telles enquêtes ont lieu.
«MARSIS a montré que de nombreuses couches supérieures de Mars contiennent de la glace d'eau», explique Jeffrey Plaut du Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, qui est le co-investigateur principal de l'expérience MARSIS.
Les scientifiques ont détecté de la glace d'eau abondante dans les régions polaires martiennes et ont également été surpris par certains des tout premiers résultats que MARSIS a renvoyés. Lorsque le radar est passé au-dessus des latitudes moyennes du nord de Chryse Planitia, les signaux ont montré un cratère d'impact enterré, sous la surface. À l'intérieur de cette structure d'impact se trouvait une épaisse couche de matériau possiblement riche en eau et en glace. "Nous trouvons des réservoirs de glace qui n'ont jamais été vus auparavant", explique Plaut, "mais nous sommes toujours perplexes quand et où l'eau sur Mars était liquide."
«Les dernières observations MARSIS ont été effectuées sur le pôle Sud», ajoute Giovanni Picardi, chercheur principal MARSIS, de l'Université de Rome «La Sapienza». «La qualité des résultats préliminaires de l'analyse avancée que nous effectuons encore est vraiment passionnante et prometteuse, eu égard aux principaux objectifs scientifiques de notre expérience.» Les objectifs comprennent la détection des eaux souterraines.
Le spectromètre de cartographie minéralogique visible et infrarouge OMEGA a fait des pas de géant pour répondre à cette question. OMEGA détecte les minéraux à la surface de Mars. Trois en particulier révèlent l'histoire de l'eau martienne. «Nous avons démontré que l’eau aurait pu être stable à la surface de Mars, mais pas pour très longtemps», explique Jean-Pierre Bibring, Institut d’Astrophysique Spatiale, Orsay, France, et chercheur principal d’OMEGA.
OMEGA a détecté des minéraux argileux qui se forment lors d'une exposition à long terme à l'eau, mais uniquement dans les régions les plus anciennes de Mars. Cela suggère que l’eau n’a coulé que pendant les quelques centaines de millions d’années de l’histoire de la planète. Lorsque ces masses d'eau ont été perdues, l'eau a ensuite éclaté de l'intérieur de la planète, mais s'est rapidement évaporée.
Pendant l'évaporation, ils ont fabriqué des sulfates, le deuxième minéral détecté par OMEGA. Quand même cela s'est arrêté et que l'eau restante sur Mars est devenue gelée de façon permanente, l'atmosphère a graduellement rendu le sol rouge en créant le troisième minéral OMEGA détecté, l'oxyde ferrique.
Mars est ainsi depuis des milliers de millions d'années. «Il est remarquable que, pour la première fois, nous ayons identifié où et quand de l'eau liquide aurait pu être présente sur Mars. Ce n'est pas là où l'on pensait auparavant », explique Bibring.
Les images de la caméra stéréo haute résolution (HRSC) pointent vers les mêmes conclusions. Ils montrent la surface martienne dans les détails les plus exquis, révélant des caractéristiques de seulement 10 mètres de diamètre. Ils montrent clairement des régions martiennes extrêmement anciennes qui ont été érodées par l'eau qui coule. Les images montrent également une immense vallée, Kasei Valles, creusée par un gigantesque glacier martien qui a persisté pendant un millier de millions d'années pendant la période où la température de Mars était tombée trop bas pour que l'eau liquide s'écoule à la surface.
«Nous voyons un lien clair entre les régions volcaniques et les écoulements d'eau», explique Neukum. Partout où il y a eu une activité volcanique sur Mars, elle a fait fondre l'eau à l'intérieur de Mars et l'a laissée couler à la surface. Certains de ces flux sont récents - géologiquement parlant. «Au pied d'Olympus Mons, le HRSC voit des preuves de débits d'eau qui se sont produits au cours des 30 derniers millions d'années», explique Neukum.
Le dernier vaisseau spatial de la NASA, le Mars Reconnaisance Orbiter (MRO), transporte des instruments qui s'inspirent de ceux de Mars Express. De nombreux scientifiques des équipes travaillant sur MARSIS travaillent actuellement sur le radar peu profond ASI (SHARAD) à bord du MRO. Ceci est réglé pour se concentrer sur les couches moins profondes de Mars, tandis que MARSIS semble plus profond. L'instrument frère d'OMEGA sur MRO est le spectromètre d'imagerie de reconnaissance compact pour Mars (CRISM). Cela examinera plus en détail les minéraux à la surface martienne. Cependant, l'instrument n'a qu'un petit champ de vision, il aura donc besoin de conseils. «Ils cibleront principalement les domaines que OMEGA a montré intéressants», explique Bibring.
«Mars Express a fourni des preuves sans précédent sur l'histoire de l'eau sur Mars. Désormais, nous attendons avec impatience de nouvelles enquêtes qui s'appuieront sur cet héritage », déclare Augustin Chicarro, Project Scientist de Mars Express à l'ESA.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
