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Comment Mars a t-elle perdu toute son eau ?

Crédits : NASA

Il y a plusieurs milliards d’années, Mars n’était pas la planète sèche qu’elle est aujourd’hui. De l’eau liquide façonnait autrefois le paysage, ici et là, abritée par une belle atmosphère. Mais alors pourquoi et comment toute cette eau a disparu ?

Mars a un gros problème : elle est petite et pas très massive. Ce qui veut dire que son champ gravitationnel est faible. Première conséquence : le diazote au début présent dans son atmosphère s’est alors échappé assez vite. Autre conséquence : Mars s’est également rapidement refroidie. Ce qui veut dire que son noyau, autrefois liquide, est devenu solide. Résultat, Mars a perdu son champ magnétique (lié à la rotation du noyau conducteur liquide). C’est là que les choses ont vraiment commencé à empirer.

La planète mise à nue

Sans son champ magnétique Mars n’était plus protégée contre le vent solaire, comme peut l’être la Terre. Ceci a eu pour effet d’éroder son atmosphère.

D’autre part, le volcanisme a également diminué en intensité. Les volcans servent en effet de “soupapes” qui évacuent le trop-plein d’énergie. S’il n’y a plus de chaleur sous la surface, les volcans n’ont donc plus lieu d’être. Le problème, c’est ce que volcanisme permettait de libérer une grande quantité de gaz, notamment le dioxyde de carbone.

Sans diazote et sans dioxyde de carbone supplémentaire, l’atmosphère martienne a donc eu de plus en plus de mal à se renouveler. Peu à peu, les gaz encore présents dans l’atmosphère se sont dissous dans l’eau liquide. Résultat, la pression atmosphérique a diminué. Et nous savons que plus la pression est basse, plus l’état liquide a du mal à se maintenir.

Peu à peu, l’eau martienne s’est transformée en vapeur. Les radiations solaires, de leur côté, en ont alors profité pour casser ces molécules d’eau dans la haute atmosphère.

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Le cratère de Korolev, sur Mars, rempli de glace. Crédits : ESA / DLR / FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Des ascenseurs de poussière

C’est l’explication principale, mais d’autres phénomènes ont également pu jouer un rôle. Selon une récente étude, menée par des chercheurs de l’Université de Hampton (États-Unis), il semblerait en effet que de gigantesques tours de poussière aient eu leur part de responsabilité dans l’évacuation de toute cette vapeur d’eau.

Sur Mars, comme sur Terre, se forment parfois des tempêtes de poussière. Sur la planète rouge en revanche, ces événements sont d’un autre calibre. Tous les 10 ans environ, l’une de ces tempêtes parvient à englober toute la planète. La dernière fut enregistrée l’année dernière. C’est d’ailleurs cet événement, d’une ampleur colossale, qui nous a fait perdre le rover Opportunity.

Selon de nouvelles analyses, concentrées sur les événements de 2007 et 2018, de gigantesques colonnes de poussière peuvent se former au coeur de ces tempêtes. Certaines de ces “tours” pourraient même atteindre les 70 à 80 kilomètres de haut. Tels des ascenseurs spatiaux, ces phénomènes pourraient avoir transporté les molécules d’eau en surface vers des zones où l’attraction de la planète ne suffisait plus. Résultat : elles se sont échappées dans l’espace.

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Cette image “côte à côte” nous montre comment la tempête de poussière de 2018 a enveloppé la planète rouge. Crédits : NASA / JPL-Caltech / MSSS

Aujourd’hui il reste encore un peu d’eau sur Mars, principalement concentrée au niveau des pôles sous forme de glace (voir photo ci-dessus). Il pourrait y avoir encore un peu d’eau liquide sous la surface, mais des études supplémentaires vont être nécessaires pour le confirmer.

Reste à savoir si, lorsqu’elle était encore accueillante, Mars a pu autoriser la vie à se développer. Pour le savoir, la NASA et l’ESA enverront chacune un rover sur place en 2020.

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