Imaginez une île volcanique de la taille de la France mesurant plus de 20 km d’altitude. Selon une équipe du CNRS, un tel paysage a peut-être existé autrefois sur la planète Mars. Cet énorme volcan bouclier partage en effet des similitudes morphologiques avec de nombreuses îles volcaniques actives sur Terre. Les détails de ces travaux sont publiés dans les Earth and Planetary Science Letters.
Un géant de plus de 20 000 mètres de haut
Situé près de l’équateur martien, Olympus Mons est aujourd’hui considéré comme la plus haute montagne du système solaire avec une hauteur de 21,9 km. À titre de comparaison, cela représente environ deux fois et demie la hauteur du mont Everest.
Selon les estimations actuelles, ce volcan bouclier se serait formé pendant la période hespérienne de Mars (il y a environ 3,7 à 3 milliards d’années). Cette période fut également marquée par une activité volcanique intense qui a conduit à la formation de nombreux grands volcans, dont Olympus Mons.
À cette époque, Mars avait également une atmosphère plus dense qu’aujourd’hui, permettant ainsi un réchauffement des températures et la présence d’eau liquide en surface. On pense en effet que la planète avait des lacs et des rivières. Certains suggèrent également que Mars avait même un océan mondial qui couvrait une grande partie de l’hémisphère nord.
Selon une étude récente menée par une équipe du CNRS, les caractéristiques trouvées sur les pentes d’Olympus Mons suggèrent d’ailleurs qu’il pourrait s’agir d’une île volcanique massive où des éruptions volcaniques se sont déversées dans un océan de l’époque.
La région volcanique de Tharsis
Savoir quand, où et combien de temps l’eau a coulé sur Mars est crucial pour les études d’astrobiologie. Selon les archives géologiques, la vie aurait commencé sur Terre il y a environ quatre milliards d’années. À l’époque, une grande partie de la surface était recouverte d’eau, tandis que l’atmosphère était en grande partie le résultat d’un dégazage volcanique. Or, cette ancienne atmosphère est similaire à celle de l’ancienne Mars, avant qu’elle ne soit soufflée par le vent solaire en raison de la perte du champ magnétique global de la planète.
En sachant combien de temps Mars a maintenu un environnement aquatique plus chaud, les astrobiologistes espèrent déterminer si la fenêtre d’émergence de la vie était suffisamment grande.
Pour cette étude, les chercheurs ont concentré leur attention sur Tharsis, une vaste région géologiquement active sur Mars. La région de Tharsis s’étend sur environ 4000 km et abrite plusieurs grands volcans, dont Olympus Mons.
L’opinion la plus répandue est que cette région se trouve au sommet d’un « point chaud » volcanique créé par une ou plusieurs colonnes de magma chaud s’élevant à travers le manteau (semblable aux îles d’Hawaï et à d’autres points chauds du Pacifique). Étant donné que Mars n’a pas de plaques tectoniques, cela a conduit à l’accumulation de magma au fil du temps, entraînant une explosion volcanique massive.
Cela étant dit, alors que beaucoup de recherches ont été consacrées à l’étude de la région et de ses « littoraux » volcaniques, la relation possible avec les niveaux de la mer passés a été précédemment négligée, ce qui nous ramène à ces travaux.
Un contact du magma avec de l’eau
Pour leur étude, l’équipe a analysé les caractéristiques des pentes d’Olympus Mond et des rivages surélevés de la région. Ils les ont ensuite comparés à des caractéristiques similaires trouvées sur des volcans terrestres formés à partir de l’interaction du magma et de l’eau. Les chercheurs ont relevé plusieurs similitudes, dont une rupture de pente de construction significative au niveau du rivage. Ce type de structure se forme en raison d’une augmentation drastique de la viscosité de la lave lors du refroidissement en présence d’eau liquide.
« Des caractéristiques similaires sur le flanc nord du volcan Alba Mons, situé à plus de 1 500 km d’Olympus Mons, soutiennent également l’idée qu’un vaste océan d’eau liquide occupait autrefois les basses terres du nord de la planète rouge« , note le CNRS.
Ces découvertes suggèrent que l’océan occupant les basses terres du Nord a existé pendant une longue période de temps. Plus généralement, savoir où et quand les océans martiens passés ont persisté aura des implications importantes pour les modèles climatiques. Cela donnera des contraintes décisives sur la quantité initiale d’eau liquide, ainsi que sur les conditions physiques de la persistance d’une atmosphère stable.
