Mars vient de révéler un nouveau secret : du givre a été détecté au sommet de ses gigantesques volcans, une découverte inattendue qui permettra de mieux comprendre le cycle de l’eau de la planète rouge, indispensable aux futures explorations.
La scène a été capturée par hasard depuis l’orbite martienne par la sonde Trace Gas Orbiter (TGO) de l’Agence spatiale européenne (ESA), dans le dôme Tharsis près de l’équateur de Mars, décrit une étude publiée lundi dans Nature Geosciences.
C’est une vaste région élevée, d’environ 5 000 km de diamètre, abritant d’immenses volcans éteints depuis des millions d’années. Parmi eux, le plus grand du système solaire, l’Olympe de Mons et ses 22 km de hauteur – trois fois l’Everest.
Personne ne s’attendait à y trouver du gel. “Nous pensions que c’était impossible autour de l’équateur de Mars”, résume Adomas Valantinas, premier auteur de l’étude à l’origine de la découverte.
Un fort ensoleillement et une pression atmosphérique très basse « maintiennent les températures à un niveau assez élevé au niveau des sommets et en surface », explique ce chercheur de l’université Brown aux Etats-Unis, dans un communiqué de l’ESA.
Dans la région de Tharsis, les températures peuvent descendre très bas – jusqu’à -130 degrés la nuit – mais elles ne dépendent pas de l’altitude, « contrairement à ce qui se passe sur Terre, où l’on s’attend à voir des sommets gelés », analyse-t-il.
L’atmosphère de l’équateur martien est par ailleurs particulièrement pauvre en eau, ce qui rend la condensation difficile. “D’autres sondes avaient observé du gel mais dans des régions plus humides, notamment les plaines du nord”, explique à l’AFP Frédéric Schmidt, professeur à l’université Paris-Saclay, l’un des auteurs de l’étude.
La découverte était donc fortuite. La sonde TGO, en orbite autour de Mars depuis 2018, présente l’avantage de pouvoir observer sa surface à toute heure de la journée, note le planétologue spécialisé dans les glaces du système solaire.
Elle a ainsi pu prendre des images dès l’arrivée des premiers rayons du soleil. “Nous avons vu un dépôt bleu brillant, une texture particulière que l’on ne voit qu’au petit matin et pendant les saisons froides”, raconte-t-il.
Il faut avoir un bon oeil car le dépôt de glace est mince – de l’épaisseur d’un cheveu – et le phénomène est furtif. Mais la quantité de givre présente aux sommets de quatre volcans (Olympus Mons, Ascraeus Mons, Arsia Mons et Ceraunius Tholus) représente « 150 000 tonnes d’eau circulant chaque jour entre la surface et l’atmosphère, l’équivalent de 60 piscines olympiques », commente l’ESA.
Comment l’expliquer ? Les auteurs de l’étude suggèrent l’existence d’un microclimat à l’intérieur des caldeiras des volcans, leurs vastes cratères circulaires. Les vents remonteraient les pentes des montagnes, “ramenant l’air relativement humide près de la surface vers des altitudes plus élevées, où il se condense et se dépose sous forme de givre”, explique Nicolas Thomas, co-auteur de l’étude. .
«Nous observons ce phénomène sur Terre et dans d’autres régions de Mars», ajoute le chercheur principal du système d’imagerie couleur et stéréoscopique de surface (CaSSIS) de TGO.
La modélisation du processus de formation du gel devrait permettre de mieux comprendre le cycle de l’eau – sa dynamique de mouvement entre la surface, l’atmosphère, l’équateur et les pôles – « l’un des secrets les mieux gardés » de la planète rouge, selon l’ESA. .
Une étape importante pour les futures explorations humaines et robotiques. “Nous pourrions récupérer l’eau du gel pour la consommation humaine et lancer des fusées depuis Mars en séparant les molécules d’oxygène et d’hydrogène”, anticipe le professeur Schmidt.
Pouvoir cartographier l’eau à la surface de Mars – qui n’existe aujourd’hui que sous forme de vapeur ou de glace – est aussi, à terme, indispensable à la recherche de traces de vie, dont l’apparition aurait été rendue possible par la présence d’eau liquide, il y a entre 3 et 3,5 milliards d’années.
