Ce sera peut-être là, sur Utopia Planitia, région surnommée aussi les « plaines du Paradis », que se posera la première mission habitée sur Mars à l'horizon de la décennie 2030. Pourquoi ? Parce que de nouveaux indices suggèrent que des quantités de glace d'eau importantes s'y cachent sous la surface, à faible profondeur, ce qui rendrait cette ressource particulièrement accessible aux futurs explorateurs et colons.

En effet, une équipe qui a examiné les données recueillies par le radar Sharad (Shallow Subsurface Radar), l'un des six instruments qui équipe la sonde MRO (Mars Reconnaissance OrbiterMars Reconnaissance Orbiter) au fil de 600 passages au-dessus du sud-ouest de ce bassin de 3.300 km de diamètre qui s'étend aux latitudeslatitudes moyennes, dans l'hémisphère nordhémisphère nord de la Planète rouge, estime que le sous-sol cache (entre 39 et 49° de latitude) un dépôt de glace d'eau aussi vaste que le Nouveau-Mexique, soit une superficie à peu près équivalente à la moitié de celle de la France. Le volume d'eau serait aussi important que celui du lac Supérieur. Son épaisseur varierait de 80 à 170 mètres et il suffirait de creuser à des profondeurs de un à dix mètres seulement pour rencontrer ce mélange de glace (sa teneur est évaluée entre 50 à 85 %), de roches et de poussières. Signalons que sans la couche superficielle, une grande partie de ce dépôt qui représenterait moins d'un pour cent de toute la glace d'eau martienne, se serait sublimé depuis longtemps.

Du point de vue de l'exploration humaine de Mars, cette région présente donc l'avantage de disposer de ressources en eau accessibles, en plus d'être relativement plate et située à ces latitudes.

Répartition diagonale des dépôts de glace d’eau sous la surface de Mars dans la région d’Utopia Planitia. © Nasa, JPL-Caltech, Université de Rome, ASI, PSI

D’où vient ce gisement de glace d’eau ?

Pour Cassie Stuurman, de l'Institut de géophysique à l'université du Texas, et auteure principale de l'étude publiée dans Geophysical Research Letters, « ce dépôt est probablement formé des chutes de neige accumulée et devenue une couche de glace mélangée avec de la poussière au cours d'une période dans l'histoire de Mars où l'axe de la planète était beaucoup plus incliné qu'aujourd'hui ».

À travers des cycles d'environ 120.000 ans, la Planète rouge pivote en effet sur son axe, si bien que les pôles sont beaucoup plus exposés qu'actuellement, où l'inclinaison est de 25°. Dans ces conditions, une partie de cette glace migre aux latitudes moyennes.

Quant à la question d'une possible présence d'eau liquide aujourd'hui sous la surface, comme cela fut certainement le cas il y a plusieurs milliards d'années lorsque le climatclimat était plus doux, il n'y a aucune preuve dans ce sens dans les données de Sharad.

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Mars cacherait des milliers de glaciers

Article initial paru le 11/04/2015

La planète Mars cache sous sa surface des milliers de glaciersglaciers. Une équipe a en effet examiné dix années de données collectées par le radar de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter et a estimé le volume de cette glace constituée d'eau à environ 150 milliards de mètres cubes.

Ce n'est plus un mystère depuis longtemps : il y a de l'eau en abondance sur Mars. Les indices et preuves qui attestent de sa présence passée sous forme liquide, dans des milliers de rivières, de lacs et aussi de vastes océans, sont nombreux. C'était dans son jeune âge, voici plus de 3,7 milliards d'années. Certains indices furent décelés par les missions orbitales et par celles conduites à sa surface au cours de ces 20 dernières années. Il y a toujours beaucoup d'eau aujourd'hui mais les conditions climatiques qui règnent actuellement sur la Planète rouge l'ont rendue plus rare à sa surface.

Pas la peine de se rendre jusqu’aux pôles pour trouver de la glace d’eau sur Mars. Des milliers de glaciers répartis aux latitudes moyennes stockent d’énormes volumes de glace d’eau. D’épaisses couches de poussière nous les cachent et les protègent aussi de l’évaporation. © Mars Digital Image Model, Nasa, Nanna Karlsson

Quoique... comme nous l'a montré le robotrobot Phoenix, arrivé en 2008 près du pôle nord martien, il a suffi de gratter un peu le sol pour en découvrir. Certes, c'était dans une région recouverte de glace chaque hiverhiver, mais l'eau fut aussi observée ailleurs à plusieurs reprises, comme sur des clichés de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), excavée par des impacts de météorites. Le doute n'est donc plus permis.

Les mesures radar menées depuis 10 ans par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) ont permis aux chercheurs de déceler la présence de glaciers sous la surface de Mars et d’évaluer leurs tailles et volumes. © Sharad, Nasa, Karlsson et. al.

Des glaciers recouverts de poussière

Ce qui intéresse maintenant les chercheurs est d'évaluer les quantités d'eau cachées dans le sous-sol martien voire d'en retracer l'histoire et d'en suivre l'évolution. Les orbiteurs ont en effet suggéré l'existence de milliers de glaciers distribués aux latitudes moyennes des deux hémisphères de la Planète rouge. Recouverts d'une couche de poussière relativement épaisse, ils se camouflent tous dans le paysage, se confondant alors avec les reliefs.

Pour réaliser son enquête publiée dans Geophysical Research Letters, l'équipe de Nanna Bjørnholt Karlsson a étudié 10 années de mesures effectuées avec Sharad (Shallow Subsurface Radar), le radar de MRO. Pour évaluer l'épaisseur de ces glaciers et déterminer « comment ils se comportent ». La jeune danoise, postdoc au centre d'étude sur le climat de l'institut Niels BohrNiels Bohr, à l'université de Copenhague (Danemark), rappelle qu'« après tout, un glacier n'est qu'un gros morceau de glace donc la forme qu'il prend et la façon dont il s'écoule nous renseigne à son sujet ».

Pour ce faire, les chercheurs ont comparé les données collectées avec celles sur les comportements de glaciers terrestres afin d'élaborer un modèle. Composé essentiellement de glace d'eau et non de glace carboniqueglace carbonique ou d'un éventuel mélange boueux de type pergélisolpergélisol, le volume global des deux ceintures de glaciers a été évalué à 1,55 x 10⁵ km³ de glace, ce qui permettrait de « couvrir la surface entière de Mars avec 1,1 mètre de glace. Par conséquent, conclut la chercheuse, la glace aux latitudes moyennes est une part importante de réservoir d'eau martien ». Enfin, il semble que l'épais dépôt de poussière agisse comme un couvercle efficace contre l'évaporation car, s'il en était autrement, la faible pression atmosphériquepression atmosphérique la sublimerait sans difficulté.