L'eau sur Mars

 

I Mars, une planète mystérieuse

Nous arrivons sur la dernière planète du système solaire interne : Mars.

Mars est une des planètes les plus observées à l'heure actuelle par les scientifiques. Cependant, ces derniers se posent toujours des questions concernant la présence d'eau sur cette planète. A l'heure actuelle, aucune réponse exacte ne peut-être apportée à la question de la présence d'eau liquide à la surface de cette planète. Mais plusieurs hypothèses sont proposées.

       Un fait est sûr : des calottes brillantes, composées apparemment de givre et d'eau, marquent les régions polaires de la planète. Leur cycle saisonnier a été suivi pendant presque deux siècles. A chaque automne martien de brillants nuages se développent au-dessus du pole. En dessous de cette coiffe polaire, une fine pellicule de givre de dioxyde de carbone se dépose au cours de l'automne et de l'hiver. A la fin de l'hiver, la calotte peut s'étendre jusqu'à une latitude de 45°. Au printemps, et à la fin de la longue nuit polaire, la coiffe polaire se dissipe, révélant la calotte de givre hivernal; la limite de la calotte recule progressivement vers le pole, car la lumière solaire provoque l'évaporation du givre accumulé. Au cœur de l'été, le recul continu de la calotte cesse, un dépôt brillant de givre et de glace subsistant jusqu'à l'automne suivant. On pense que ces calottes polaires résiduelles se composent principalement d'eau congelée. Elles s'étendent sur 300 km au pole Sud et sur 1 000 km au pole Nord. Bien que leur épaisseur réelle ne soit pas connue, elles doivent contenir de la glace et des gaz congelés sur peut-être 2 km d'épaisseur.

II L'eau a coulé sur Mars

Quant à la présence d'eau liquide sur la planète Mars, la question se pose toujours. Par la théorie, ceci est impossible à cause de la température et la pression présentes sur la planète, mais certains scientifiques pensent le contraire. A la surface, presque toute la communauté scientifique est convaincue qu'il n'y a pas d'eau liquide à l'heure actuelle excepté pendant des périodes très courtes. Mais il se peut qu'il y en ait eu pendant une période. En effet, les observations de la planète montrent qu'elle est parcourue d'un réseau de canaux dus à l'érosion de la roche par un liquide qui pourrait être de l'eau. Mais cela pourrait être aussi d'après de récents travaux de planétologues des coulées de dioxyde de carbone abondant dans l'atmosphère martienne. Mais alors qu'est devenu toute cette eau ?

        Comme nous l’avons dit, l’eau a du couler sur Mars à ses débuts. A l ‘époque, elle possédait une atmosphère suffisamment épaisse pour permettre à l’eau de rester. Mais, le volume de Mars ne représente qu’un dixième de celui de la Terre. Donc la planète rouge ne garde pas bien sa chaleur interne. C’est pourquoi, après quelques centaines de millions d’années, les volcans se sont éteints et l’apport en gaz atmosphérique a cessé. L’atmosphère s’est peu à peu évaporée, et nous en observons le fossile actuellement. L’eau de la planète s’est donc retrouver sans protection face à la température nouvelle. Quel a été le destin de cette eau ?

       III L'eau, une ressource cachée

      Bien sur, l'évaporation explique une partie de l'absence d'eau à la surface de la planète. Mais cette hypothèse n'expliquerait qu'une fraction de la disparition de l'eau d’après une partie de la communauté scientifique. En fait, ces scientifiques pensent que l’eau martienne se trouverait en grande partie dans le sol sous forme gelée et qui formerait ce que nous appelons le permafrost dont le nom scientifique est cryolithosphère. En effet, sous une surface aride et désolée, Mars cacherait une grande quantité de glace d’eau. Celle-ci serait présente sous trois formes principales : compacte c’est à dire sous forme de poche de glace, liée à certains minéraux comme l’argile ou sous forme interstitielle c’est à dire contenue dans les pores et les fractures des roches. Mais qu’est-ce qui permet de dire aux scientifiques que l’eau s’est infiltrée dans le sol martien ?

        Tout d’abord, les planétologues ont pu déduire d’après leurs modèles que le sol martien est très poreux. En effet, au départ, la surface de Mars était constituée de roches solides et compactes. Mais sous l’action du bombardement des météorites, cette croûte compacte s’est effritée pour former le mégarégolite. Celui-ci est très poreux même si sa porosité diminue avec la profondeur jusqu’à tomber à zéro sous l’effet de la pression lithostatique c’est à dire la pression due à la superposition des roches. Ainsi, l’eau a pu s’infiltrer dans la roche lorsqu’elle était encore présente en grande quantité puis elle a gelé. Aussi, les scientifiques pensent que les lacs ou océans qui ont pu se former à la surface ont gelé puis ont été recouverts par des couches sédimentaires. Nous pouvons donc conclure que l’eau peut-être présente en grande voire très grande quantité dans le sol martien. Malheureusement, les scientifiques ne peuvent pas encore prévoir la quantité d’eau gelée contenue dans ce sol à cause d’un manque de données. Par exemple, suivant la porosité du mégarégolite, la couche de glace est plus ou moins importante. Ainsi, en prenant une porosité de 20 %, l’eau contenue représenterait une couche de 540 mètres d’épaisseur alors qu’avec une porosité de 50 %, ce serait une couche de 1400 mètres qui recouvrirait la planète. Mais alors, ne pourrait pas penser que de l’eau liquide serait contenue dans ce permafrost ?

        Effectivement, les scientifiques pensent que sous cette couche d’eau glacée pourraient se trouver des enveloppes d’eau liquide comme il se trouve sur Terre. En effet, les mesures effectuées par la sonde Viking montrent que l’eau contenue dans les pores, en prenant une porosité de 20 %, ne représente en fait qu’une couche de 374 mètres sur les 540 possibles. Donc la quantité restante peut s’être établie au-dessous de cette couche gelée. Mais pour cela, deux facteurs sont importants. Le premier est la température car pour que l’eau liquide existe, il faut que la température soit supérieure à 0°C ce qui est le cas dans des couches situées entre 3 et 5 kilomètres de la surface. Le deuxième facteur n’est autre que la pression car à des profondeurs importantes, il faut que la pression lithostatique soit suffisamment forte pour permettre à des nappes d’eau d’exister. Ainsi, Mars a toutes les chances pour posséder encore à l’heure actuelle un vaste réseau d’aquifères à quelques kilomètres de la surface.

         En complément, nous pouvons ajouter que ces derniers mois, les scientifiques ont découvert des affleurements qui constitueraient une remontée des couches contenant de l’eau suit à une cassure de terrain par exemple. Alors, la pression de la glace fait que l’eau est expulsée dehors. Mais à ces conditions de températures et de pressions subliment l’eau presque aussitôt qu’elle est sortie. Ces coulées éphémères seraient les seules preuves de la présence d’eau liquide sur mars. Mais, cette théorie ne repose que sur une interprétation de clichés obtenus grâce à des satellites placés à des milliers de kilomètres de la surface et n’est que toute récente et donc pas encore certifiée par d’autres laboratoires. Pour plus de renseignements, cliquer ici

          Mais après tout, que reste-t-il du mystère de Mars si une réponse sûre est apportée à la question de la présence d’eau liquide sur la planète ? …

       

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Mars


Calotte glaciaire Nord

Calotte glaciaire Sud

 

 

Les preuves de l'existence passée de l'eau sur Mars : des ruissellements sont visibles. Peut-être que des paysages terriens illuminaient la surface martienne ?

 

Pingo

Ces photos constituent une preuve de la présence d’eau gelée sous la surface martienne. En effet, ces collines appelées pingos sont dues à des poches de glaces compactes qui en se formant ont soulevé la surface

 

 Structure du sous-sol martien

Ce schéma montre la structure du sol martien. Nous pouvons apercevoir sous les divers dépôts que le socle martien est fracturé. Les scientifiques pensent que c'est dans ces fractures que l'eau s'est infiltrée puis s'est gelé. Par contre, ils ne peuvent pas déterminer la porosité de cette roche. Le niveau d'auto-compaction correspond à la profondeur où la porosité devient nulle à cause de la pression lithostatique

 

MARS

Rayon (Terre=1)                       0,53

Distance au Soleil               1,524 U.A.

Révolution                           1,88 ans

Température de surface          -40 °C

Composition                   silicates, fer

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Mars et ses deux satellites : Phobos et Deimos