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L’eau perdue sur Mars pourrait être enterrée sous la croûte de la planète


Les estimations actuelles suggèrent que Mars pourrait avoir un équivalent global entre 100 et 1 500 mètres (m GEL) d’eau à sa surface. (m GEL fait référence à une couche d’eau d’un mètre de long qui couvrira une surface plane et uniforme – Scheller dit que 1000 m GEL équivaut à environ la moitié de l’eau de l’Atlantique.) Même à la fin de cette estimation, il y a encore beaucoup d’eau qui la vie potentielle pourrait autrement utiliser pour construire sa propre maison.

Par conséquent, apprendre comment il disparaît est très important. Si nous savons ce qui s’est passé, nous pourrions mieux comprendre quels emplacements sur Mars pourraient contenir des preuves de toute vie qui s’est développée pendant cette période – et comment ces missions au-dessus de Mars actuel et futur peuvent trouver ces preuves.

Dans la plupart des modèles de déshydratation supposant une perte atmosphérique, l’idée est que le rayonnement ultraviolet provoque la dissociation de l’eau dans l’air en hydrogène et oxygène. Les deux éléments – mais surtout les molécules d’hydrogène plus légères – s’échappent de l’atmosphère et dans l’espace. Les scientifiques mesurent cette perte d’hydrogène (à l’aide de détecteurs de neutrons comme le FREND sur l’ESA et l’orbiteur de gaz traces de Russie) en tant que représentant pour déterminer le taux de perte d’eau sur Mars au fil du temps.

Cependant, il y a deux problèmes avec cette théorie. Premièrement, cela n’explique pas pourquoi TGO ou d’autres missions ont encore détecté beaucoup d’eau dans la croûte de Mars. Deuxièmement, le taux de perte d’hydrogène mesuré jusqu’à présent est trop petit pour tenir compte de la quantité d’eau que nous pensons que Mars avait à l’origine. « Cela ne peut vraiment expliquer la fin de ce que pensent la plupart des géologues », a déclaré Scheller.

Dans le même temps, nous avons maintenant une meilleure compréhension de la quantité d’eau enfouie dans la croûte de Mars. C’est en grande partie grâce à des missions expéditionnaires telles que Curiosity qui a étudié la roche directement sur Mars, ainsi qu’à l’analyse en laboratoire des météorites de Mars qui ont atterri sur Terre. Et toutes ces données ont lentement pris les scientifiques plus au sérieux avec l’idée que la croûte joue un rôle plus important dans la perte d’eau sur Mars.

Maintenant, Scheller et ses collègues ont mis au point un nouveau modèle qui utilise les données actuelles pour tester si l’eau a pu être souterraine.

Cette eau ne sera pas aspirée dans les immenses océans souterrains. Au lieu de cela, les molécules d’eau sont incorporées dans des structures minérales telles que l’argile à la suite de processus tels que l’altération. La même chose se produit ici sur Terre.

Selon le modèle, ce processus pourrait représenter entre 30% et 99% de la perte totale d’eau au cours des 1 à 2 premiers milliards d’années de la planète. La perte dans l’atmosphère peut compenser le reste.

«C’est un modèle extrêmement attrayant», a déclaré Joe Levy, géologue à l’Université Colgate qui n’a pas participé à l’étude. «Les minéraux hydratés et les minéraux vasculaires sont presque partout sur Mars. L’altération chimique en fuite est une théorie vraiment provocante qui explique ce qui est arrivé à l’eau sur Mars.

Bien sûr, la fourchette entre 30% et 99% est énorme. C’est parce que nous n’en savons tout simplement pas assez sur la teneur en eau de la croûte (au moins à l’échelle mondiale), ou à quoi ressemble l’ancienne atmosphère de Mars et il est conseillé ou limité dans quelle mesure la déshydratation est présente dans l’atmosphère. Le modèle tente également d’examiner comment l’activité géologique dans le passé ancien (comme les volcans) pourrait affecter ces mécanismes de perte d’eau.

Le modèle nous donne de nouveaux indices sur la viabilité de Mars. «Les résultats expliquent non seulement comment Mars pourrait perdre de l’eau, mais aussi lorsque Dit Scheller. Les auteurs sont certains que les minéraux hydratés de la croûte ont plus de 3 milliards d’années, ce qui signifie qu’avant cela, Mars était le plus susceptible d’être habité. Toute recherche de preuves de la vie ancienne serait mieux dirigée vers les roches préservées de la période antérieure.

Scheller suggère que la curiosité et la persévérance devraient rechercher des modèles dans cette plage de temps. En particulier, la persévérance, dont la tâche principale est de trouver des preuves de la vie sur Mars, explorera un ancien lit de lac vieux de 3,8 milliards d’années. « Il sera juste là pour enquêter sur ce qui pourrait être le mécanisme qui provoque la séquestration de l’eau dans ces minéraux dans la croûte », a déclaré Scheller. Même s’il ne peut pas faire le travail tout seul, il capturera des échantillons que les scientifiques pourront étudier seuls en laboratoire.

La Terre et Mars ont commencé comme des mondes humides très similaires, mais ont fini par suivre des chemins sensiblement différents. La perte d’eau en minéraux hydratés dans la croûte n’est pas unique à Mars; cela se produit sur Terre tout le temps. Mais la Terre profite du fait que ses plaques tectoniques recyclent activement sa croûte rocheuse dans un processus qui libérera cette eau. De plus, il a conservé une atmosphère épaisse qui maintient la planète à la température idéale pour que la vie évolue et prospère. Mars n’a pas de plaques tectoniques et il hémorragie dans l’atmosphère après que son champ magnétique a cessé de fonctionner il y a 4 milliards d’années.

« En fin de compte, c’est quelque chose à noter sur le potentiel de vie des planètes terrestres », a déclaré Scheller. « C’est très fragile. »



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