À quoi ressemblaient les pluies sur Mars il y a 4 milliards d’années ?

L’ancien climat de Mars continue d’attirer toute l’attention des scientifiques, qui livrent régulièrement de nouvelles hypothèses sur ce passé lointain durant lequel notre planète voisine aurait été beaucoup plus vivante qu’aujourd’hui. Une nouvelle étude, publiée dans Geology le 13 août 2020, quantifie pour la première fois le taux possible de précipitations sur Mars, il y a 3,5 à 4 milliards d’années avant notre ère.

La présence sur la planète rouge de bassins, ainsi que de lits de rivière et de lacs, suggère qu’il y avait autrefois énormément d’eau sur Mars (ou peut-être des glaciers), et donc qu’il y avait de fortes précipitations pour alimenter cet écosystème ruisselant. Pourtant, la planète est maintenant à sec. « Nous essayons de comprendre combien d’eau il y avait et où elle est partie », explique l’un des auteurs sur le site de l’université.

Modélisation d'un possible lac sur Mars, autrefois.

Source : ASU Knowledge Enterprise Development (KED), Michael Northrop

Aucun modèle climatique n’a jusqu’à maintenant vraiment réussi à expliquer logiquement pourquoi les bassins et les lits sont si profonds. Pour les simulations de cette nouvelle étude, les géologues ont utilisé des images satellites et des mesures topographiques de 96 bassins, pour déterminer la surface et le volume des lacs, et donc la quantité d’eau nécessaire pour les remplir. Ils ont ensuite combiné ces résultats avec des modèles hydrologiques, afin d’établir un minimum et un maximum de précipitations requises. Certains indices importants ont été pris en compte, comme des brèches ouvertes dans un bassin ou leurs connexions à un seul plus grand bassin.

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4 à 159 mètres d’eau par épisode pluvieux

Les scientifiques ont finalement découvert qu’il aurait fallu entre 4 et 159 mètres d’eau de pluie en un seul épisode pluvieux pour remplir les lacs et les faire déborder jusqu’à ouvrir des brèches. Cela peut sembler être un résultat extrêmement large, mais offre pourtant des pistes cruciales. Cibler un éventail de 4 à 159 mètres est déjà une étape importante. Cela montre que même en leur minimum, les précipitations devaient être très, très importantes (en comparaison, il pleut 1,3 cm d’eau en Franche-Comté et 937 millimètres en Bretagne, en moyenne, à l’échelle d’une année !). Deux solutions à envisager : les pluies étaient proches d’immenses tempêtes, ou bien elles duraient particulièrement longtemps : des jours, des années, des centaines d’années.

Il faut par ailleurs rappeler que l’on parle du climat d’une autre planète, à une époque vieille de plus de 4 milliards d’années. « Les modèles climatiques ont du mal à rendre compte de la quantité d’eau liquide à ce moment-là. C’est comme si l’eau liquide n’était pas possible, mais c’est arrivé. C’est cette lacune dans les connaissances que notre travail tente de combler. » La prochaine étape dans les travaux de cette équipe de géologues est de trouver des modèles pour déterminer la durée des épisodes pluvieux.

Les futures découvertes du rover Perseverance pourront aider, puisqu’il doit visiter le cratère Jezero qui contient justement l’un des bassins analysés dans cette étude.