Des chercheurs, pour la majeure partie français, viennent de résoudre l’un des plus grands mystères martiens : comment l’eau peut-elle y ruisseler tout en laissant des traces de son passage visible depuis l’espace ?

En image d’entête, un cratère d’impact dans la Sirenum Fossae de Mars photographié par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA, le 30 mars 2015. Le cratère fait environ 1 km de large et semble relativement récent. Les pentes abruptes intérieures sont sculptées par des ravins et comprennent des “infiltrations récurrentes d’eau liquide”, désignée “Recurring Slope Lineae” (RSL).

Ils ont découvert quelque chose d’incroyable concernant l’eau liquide de la planète rouge. Elle ne fait pas que couler, elle est aussi en ébullition.

Les résultats d’une nouvelle expérience, publiés cette semaine (lien plus bas), détails comment les scientifiques, dirigés par Marion Massé du Laboratoire de Planétologie et Géodynamique (CNRS), l’ont constaté et ce que cela signifie. Ils ont construit une chambre simulant les conditions et l’atmosphère de Mars, puis y ont placé de la glace pour qu’elle fonde. C’est ce qui s’est passé et l’eau coula, mais il y avait aussi un processus inattendu. La surface de l’eau bouillait alors qu’elle coulait et cette ébullition était assez forte pour déplacer non seulement l’eau, mais aussi la matière entourant le cours d’eau. La température ne fut pas le principal facteur, l’ébullition est due à la pression de l’atmosphère.

La pression atmosphérique de 5 à 10 millibars, sur Mars, est très faible comparée à celle de la Terre, ce qui signifie que l’eau y bout à une température beaucoup, beaucoup plus basse. Cette eau bouillante, marquant son passage dans les plaines martiennes, a déjà été observée, mais nous ne savions pas qu’elle l’était (bouillante).

Même avant que les scientifiques aient confirmé l’existence d’eau qui coule sur Mars, ils l’avaient depuis longtemps suspecté, surtout au vu de certaines images montrant des paysages martiens changeant avec les saisons. On peut même y voir comment l’eau s’écoule très, très lentement, de saison en saison.

GIF “d’infiltrations récurrentes d’eau liquide” (RSL) descendant une pente du cratère Newton alors que la température augmente. (HiRise/NASA/JPL)

2011, des scientifiques confirment la présence d’eau sur Mars. (HiRISE / NASA)

Plus il fait chaud, plus l’eau coule, même si, techniquement, les températures en été devraient être encore beaucoup trop froides. Mais l’eau qui coule sur Mars est très salée, une eau saumâtre qui abaisse son point de congélation, un peu comme l’antigel. Cependant, même cette explication laisse encore une grande question sans réponse que les scientifiques ne savaient pas comment résoudre.

Nous savons que de l’eau ruissèle actuellement sur Mars et sa nature saumâtre nous apporte une explication du processus. Mais, les changements que nous observons sont énormes, assez importants pour être observés depuis l’espace. Sur place, la quantité d’eau qui coule est assez faible et selon son apparence, plutôt lente. Alors, comment l’eau parvient-elle à sculpter le paysage si rapidement et si visiblement ?

La théorie de l’eau bouillante permet de résoudre ce problème. Comme l’eau rentre en ébullition à sa surface, elle transporte la poussière, la boue et les débris dans son sillage. Dans leur expérience, l’équipe de recherche a pu constater du déplacement de la matière par l’eau en ébullition, mais ils ont aussi vu des effondrements se produire le long de la bordure du flux. L’ébullition, et les perturbations qu’elle provoque, trace des lignes sur Mars qui sont assez claires pour que des satellites les voient.

Images tirées de l’étude (Massé et col / Nature)

Avec l’eau vient habituellement la possibilité d’une vie, ce qu’aborde cette étude
et les nouvelles ne sont pas très bonnes. Leurs résultats montre donc qu’il y a moins d’eau ruisselante que ce qui avait été estimé (moins d’eau nécessaire à la formation de rigole) et qu’elle n’est produite que pendant une très courte période, insuffisante et trop brève pour permettre à des organismes, tels que nous les connaissons, de survivre.

De plus, même si on y est pas encore, il faudra prendre en compte cette ébullition si nous voulons coloniser Mars et récupérer son eau, avec l’érosion des berges du canal…

L’étude publiée dans Nature Geoscience : Transport processes induced by metastable boiling water under Martian surface conditions.