Le paysage moderne de Mars est quelque chose d'un paradoxe. Ses nombreuses caractéristiques de surface sont très similaires à celles de la Terre et sont causées par l'érosion hydrique. Mais pour leur vie, les scientifiques ne peuvent pas imaginer comment l'eau aurait pu s'écouler sur la surface froide et desséchée de Mars pendant la majeure partie de l'histoire de Mars. Alors que Mars était autrefois un endroit plus chaud et plus humide, il a une atmosphère très mince depuis des milliards d'années, ce qui rend l'écoulement et l'érosion de l'eau très improbables.
En fait, alors que la surface de Mars devient périodiquement suffisamment chaude pour permettre à la glace de dégeler, l'eau liquide bouillirait une fois exposée à la mince atmosphère. Cependant, dans une nouvelle étude menée par une équipe internationale de chercheurs du Royaume-Uni, de la France et de la Suisse, il a été déterminé qu'un autre type de processus de transport impliquant la sublimation de la glace d'eau aurait pu conduire le paysage martien à devenir ce qu'il est aujourd'hui. .
L'étude, dirigée par le Dr Jan Raack - chercheur Marie Sklodowska-Curie à l'Open University - a récemment été publiée dans la revue scientifique Communications de la nature. Intitulée «La lévitation des sédiments induits par l'eau améliore le transport vers le bas des pentes sur Mars», cette étude de recherche consistait en des expériences qui testaient comment les processus à la surface de Mars pouvaient permettre le transport de l'eau sans qu'il soit sous forme liquide.
Pour mener leurs expériences, l'équipe a utilisé la Mars Simulation Chamber, un instrument de l'Open University capable de simuler les conditions atmosphériques sur Mars. Cela impliquait d'abaisser la pression atmosphérique à l'intérieur de la chambre à ce qui est normal pour Mars - environ 7 mbar, contre 1000 mbar (1 bar ou 100 kilopascals) ici sur Terre - tout en ajustant également les températures.
Sur Mars, les températures varient d'un minimum de -143 ° C (-255 ° F) en hiver aux pôles à un maximum de 35 ° C (95 ° F) à l'équateur pendant midi en été. Après avoir recréé ces conditions, l'équipe a constaté que lorsque la glace d'eau exposée à l'atmosphère martienne simulée, elle ne fondrait pas simplement. Au lieu de cela, il deviendrait instable et commencerait à s'évaporer violemment.
Cependant, l'équipe a également constaté que ce processus serait capable de déplacer de grandes quantités de sable et de sédiments, ce qui «léviterait» efficacement sur l'eau bouillante. Cela signifie que, par rapport à la Terre, des quantités relativement faibles d'eau liquide sont capables de déplacer des sédiments à la surface de Mars. Ces poches de sable et de débris en lévitation seraient capables de former de grandes dunes, des ravins, des lignes de pente récurrentes et d'autres caractéristiques observées sur Mars.
Dans le passé, les scientifiques ont indiqué comment ces caractéristiques étaient le résultat du transport des sédiments sur les pentes, mais n'étaient pas claires quant aux mécanismes derrière elles. Comme l'expliquait le Dr Jan Raack dans un communiqué de presse OUNews:
«Nos recherches ont découvert que cet effet de lévitation causé par l'eau bouillante à basse pression permet le transport rapide du sable et des sédiments à la surface. Il s'agit d'un nouveau phénomène géologique, qui ne se produit pas sur Terre, et pourrait être vital pour comprendre des processus similaires sur d'autres surfaces planétaires. "
Grâce à ces expériences, le Dr Raack et ses collègues ont pu faire la lumière sur la façon dont les conditions sur Mars pouvaient permettre des caractéristiques que nous avons tendance à associer à l'eau qui coule ici sur Terre. En plus d’aider à résoudre un débat quelque peu controversé concernant l’histoire et l’évolution géologiques de Mars, cette étude est également importante en ce qui concerne les futures missions d’exploration.
Le Dr Raack reconnaît la nécessité de poursuivre les recherches pour confirmer les conclusions de leur étude et a indiqué que les ExoMars 2020 Rover sera bien placé pour le conduire une fois déployé:
«Il s'agit d'une expérience de laboratoire contrôlée, cependant, la recherche montre que les effets de relativement petites quantités d'eau sur Mars pour former des éléments à la surface peuvent avoir été largement sous-estimés. Nous devons mener davantage de recherches sur la façon dont l'eau lévite sur Mars, et des missions telles que le Rover ExoMars 2020 de l'ESA nous fourniront des informations essentielles pour nous aider à mieux comprendre notre plus proche voisin. »
L'étude a été co-écrite par des scientifiques du Laboratoire STFC Rutherford Appleton, de l'Université de Berne et de l'Université de Nantes. Le concept initial a été développé par Susan J. Conway de l'Université de Nantes, et a été financé par une subvention de l'infrastructure de recherche Europlanet 2020, qui fait partie du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne.
N'oubliez pas de regarder cette vidéo du Dr Jan Raack expliquant également leur expérience, gracieuseté de The Open University:
