Une nouvelle étude montre que Mars pourrait très bien être volcaniquement actif. La preuve est plutôt dans l'eau.
Dans le passé, Mars était un endroit beaucoup plus chaud et plus humide. Maintenant, Mars abrite encore beaucoup d'eau, principalement sous forme de vapeur et de glace. Mais en août 2018, une étude publiée dans Science a montré un lac d'eau liquide de 20 km de large sous la glace solide au pôle Martien Sud. Les auteurs de cette étude ont suggéré que l'eau était probablement maintenue à l'état liquide par la pression du dessus et par la teneur en sel dissous.
Mais cette nouvelle recherche montre que la pression et le sel n’auraient pas pu empêcher cette eau de geler. Seule l'activité volcanique aurait pu la maintenir suffisamment chaude. Plus précisément, une chambre magmatique formée au cours des derniers siècles est le seul moyen d'empêcher l'eau de geler.
"... nous sommes vraiment intéressés de voir comment la communauté réagit."
Michael Sori, Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, co-auteur principal.
L'étude de 2018 s'est concentrée sur une zone du pôle sud de Mars appelée Planum Australe, ou Southern Polar Plain. Données radar de l'orbiteur Mars Express de l'ESA. Il a montré un lac d'eau liquide de 20 km de large à ce qu'ils appellent les dépôts en couches du pôle sud (SPLD). Mais cette étude vient de présenter les données radar souterraines montrant l'eau liquide et a suggéré que la pression et le sel empêchaient le lac de geler. Les auteurs n'ont pas quantifié les conditions requises pour maintenir cette eau liquide.
La nouvelle étude, publiée dans la revue AGU Lettres de recherche géophysique,verse de l'eau sur l'idée de sel et de pression. Les auteurs vont plus loin et déclarent que sans chambre magmatique sous le pôle sud, il n'y a probablement pas d'eau du tout.
"Il pourrait y avoir de l'eau là-bas, mais vous devez l'expliquer, et ces gars-là ont fait un très bon travail en disant ce qui est nécessaire et que le sel n'est pas suffisant."
Jack Holt, professeur, Laboratoire lunaire et planétaire à l'Université de l'Arizona.
«Différentes personnes peuvent suivre des voies différentes avec cela, et nous sommes vraiment intéressés de voir comment la communauté y réagit», a déclaré Michael Sori, scientifique associé au Lunar and Planetary Laboratory de l'Université de l'Arizona et codirecteur. auteur du nouvel article.
Le débat autour de l'eau sur Mars est en cours depuis longtemps. Nous avons confirmé la présence d'eau, mais maintenant le débat porte sur la quantité, où et sous quelle forme. Et il ne s'agit pas seulement de savoir si nous pourrions utiliser l'eau d'une manière ou d'une autre pour des missions vers Mars. Il s'agit davantage de comprendre comment les planètes se forment et évoluent. Il s'agit également de savoir comment la vie pourrait survivre sur d'autres mondes.
"Nous pensons que s'il y a de la vie, elle doit probablement être protégée dans le sous-sol contre les radiations."
Ali Bramson, Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, co-auteur principal.
"Nous pensons que s'il y a de la vie, elle doit probablement être protégée dans le sous-sol contre les radiations", a déclaré Ali Bramson, chercheur postdoctoral associé au Lunar and Planetary Laboratory de l'Université de l'Arizona et co-auteur principal de le nouveau papier. «S'il y a encore des processus magmatiques actifs aujourd'hui, ils étaient peut-être plus courants dans le passé récent et pourraient fournir une fusion basale plus répandue. Cela pourrait fournir un environnement plus favorable pour l'eau liquide et donc, peut-être, la vie. »
Mars et la Terre ont toutes deux des calottes glaciaires polaires géantes. Sur Terre, il est courant que l'eau liquide persiste sous les calottes glaciaires. La Terre est volcaniquement active et cette chaleur empêche le gel de l'eau souterraine. Le document de 2018 établit un parallèle entre les calottes glaciaires terrestres et les calottes glaciaires martiennes, et l'eau liquide en dessous, mais ne répond pas à la question de savoir comment l'eau y est arrivée.
«Nous pensions qu'il y avait beaucoup de place pour déterminer si [l'eau liquide] est réelle, de quel type d'environnement auriez-vous besoin pour faire fondre la glace en premier lieu, de quel type de températures auriez-vous besoin, de quel type de processus géologique auriez-vous besoin? Parce que dans des conditions normales, il devrait faire trop froid », a déclaré Sori.
Pour commencer, Bramson, Sori et les autres auteurs de la nouvelle étude ont supposé que la détection d'eau liquide sous le pôle sud était correcte. Ensuite, ils ont déterminé quels paramètres seraient nécessaires pour créer cette eau.
Ils ont modélisé la teneur en sel nécessaire et le flux de chaleur nécessaire de la planète pour créer toute cette eau. Ils ont constaté que le sel seul ne serait pas suffisant. Ils ont proposé que la chaleur supplémentaire devrait provenir de l'intérieur de la planète, et la seule source évidente de chaleur serait une chambre magmatique. (Par ailleurs, la sonde de flux thermique et de propriétés physiques sur l'atterrisseur InSight devrait aider à répondre à cette question.)
"... ce n'est pas seulement un endroit froid et mort ..."
Ali Bramson, Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, co-auteur principal.
Mars était clairement volcanique dans le passé. Olympus Mons, un volcan bouclier sur Mars, est le plus grand volcan du système solaire, éclipsant tout sur Terre. En fait, Mars abrite de nombreux volcans. Il y a aussi Tharsis Montes, un groupe de trois autres volcans boucliers près d'Olympe Mons.
Dans l'article, les auteurs soutiennent qu'il y a environ 300 000 ans, le magma de l'intérieur de Mars est remonté à la surface. Plutôt que de percer la surface, formant un autre volcan, il a été piégé dans une chambre magmatique sous le pôle sud. La chambre magmatique se serait refroidie, libérant suffisamment de chaleur pour faire fondre la face inférieure de la calotte polaire. Il serait toujours là aujourd'hui, libérant lentement de la chaleur et empêchant le lac souterrain de geler.
Il y a 300 000 ans, ce n'est pas si long en termes géologiques. Les auteurs disent que s'il y avait une activité volcanique aussi récemment qu'il y a 300 000 ans, cela pourrait encore se produire aujourd'hui.
"Cela impliquerait qu'il y a toujours une formation de chambre magmatique active à l'intérieur de Mars aujourd'hui et ce n'est pas seulement un endroit froid et mort, en interne", a déclaré Bramson.
Ce nouveau document impose certainement certaines contraintes aux conclusions du document de 2018. Les auteurs ne prennent pas position sur la véracité ou non des résultats de l'article de 2018. Ils ont juste regardé quels paramètres physiques seraient nécessaires pour que l'eau soit là, sous la calotte polaire. Ce faisant, il ajoute au débat et conduira probablement à une étude plus approfondie. Espérons que la sonde thermique de l'atterrisseur InSight nous aidera à mieux comprendre l'ensemble du problème.
"Je pense que c'était une excellente idée de faire ce type de modélisation et d'analyse parce que vous devez expliquer l'eau, si elle est là, et c'est donc vraiment une pièce critique du puzzle", a déclaré Jack Holt, professeur à la Laboratoire lunaire et planétaire de l'Université de l'Arizona, qui n'était pas impliqué dans la nouvelle recherche. «Le papier d'origine vient de le laisser suspendu. Il pourrait y avoir de l'eau là-bas, mais vous devez l'expliquer, et ces gars-là ont fait un très bon travail en disant ce qui est nécessaire et que le sel n'est pas suffisant. »
Sources:
- Document de recherche: L'eau sur Mars, avec un grain de sel: des anomalies de chaleur locales sont nécessaires pour la fonte basale de la glace au pôle Sud aujourd'hui
- Document de recherche: Preuve radar de l'eau liquide sous-glaciaire sur Mars
- Communiqué de presse: Une étude suggère la perspective d'un récent volcanisme souterrain sur Mars
