Mars : scénario sur la disparition de ses océans

Voici quelque quatre milliards d’années, la toute jeune planète Mars aurait renfermé suffisamment d’eau liquide pour que l’intégralité de sa surface en soit couverte, sur une hauteur d’environ 140 mètres. Il semble plus probable toutefois qu'elle se soit constituée en un océan couvrant près de la moitié de l’hémisphère nord de la planète. Dans certaines régions, sa profondeur pouvait dépasser 1,6 km.

« Notre étude fournit une estimation solide de la quantité d’eau jadis présente sur Mars, déduite de celle perdue dans l’espace, indique Geronimo Villanueva, un scientifique travaillant au Goddard Space Flight Center de la Nasa à Greenbelt dans le Maryland, États-Unis, et auteur principal de cette nouvelle étude publiée dans l’édition en ligne de la revue Science. Grâce à ce travail, nous sommes en mesure de mieux comprendre l’histoire de l’eau sur Mars. »
Enquête sur différents isotopes de l’eau

Cette nouvelle estimation a été déduite des observations détaillées de deux isotopes de l’eau présents dans l’atmosphère martienne. L’un de ces isotopes est H2O, constitué de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. L’autre est HDO, une eau semi-lourde présente à l’état naturel, qui diffère de la molécule d’eau classique H2O par la figuration d’un atome de deutérium, plus lourd que l’hydrogène, en lieu et place de l’un des deux atomes d’hydrogène.

La forme deutérée est caractérisée par une masse supérieure à celle de la molécule d’eau classique. Sa tendance à l’évaporation est donc moindre. Ainsi donc, le taux d’échappement de l’eau de la planète peut se mesurer au rapport HDO/H2O qui caractérise l’eau restante (dans les océans terrestres, il y a environ 3.200 molécules de H2O pour une molécule de HDO).

Les chercheurs sont parvenus à distinguer les signatures chimiques des deux isotopes de l’eau grâce au VLT de l’Eso au Chili, ainsi qu’au moyen d’instruments installés à l’Observatoire W.M. Keck et le télescope infrarouge de la Nasa, tous deux à Hawaï. En comparant le ratio HDO/H2O, les scientifiques peuvent estimer l’augmentation de la quantité de HDO et déterminer la quantité d’eau échappée dans l’espace. Ils peuvent également en déduire la quantité d’eau sur Mars présente à l’origine.

Au cours de cette étude, l’équipe a cartographié leurs distributions. Et cela, à différentes reprises au cours de six années terrestres (soit environ trois années martiennes). Elle a ainsi produit des instantanés globaux de leurs répartitions respectives, ainsi que de leur ratio. Les cartes obtenues révèlent l’existence de variations saisonnières ainsi que de microclimats, bien que Mars s’apparente davantage aujourd’hui à un désert.