Des chercheurs du California Institute of Technology et du Jet Propulsion Laboratory avancent que l’eau anciennement à la surface de Mars n’est pas partie dans l’espace mais qu’entre 30 et 99% sont retenus dans la croûte de la planète. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Science le 16 mars.
Dans un communiqué de presse, le California Institute of Technologie (Caltech) signale qu’il y a environ quatre milliards d'années, l'eau recouvrait la planète entière d’une couche de 100 à 1.500 mètres de profondeur, soit un volume à peu près équivalent à la moitié de l'océan Atlantique. Mais un milliard d'années plus tard, la planète est devenue aussi sèche qu'elle l'est aujourd'hui.
L’ancienne théorie n’explique pas la perte de l’eau
Auparavant, des scientifiques cherchant à expliquer ce qui était arrivé à cette eau avaient suggéré qu'elle s'était échappée dans l'espace, victime de la faible gravité de Mars.
«Bien que de l'eau ait effectivement quitté Mars de cette façon, il semble maintenant que ceci ne puisse pas expliquer la majeure partie de la perte», indique le communiqué.
«L'évasion atmosphérique n'explique pas entièrement les données dont nous disposons sur la quantité d'eau qui existait autrefois sur Mars», détaille Eva Scheller, cheffe de l’étude.
L'équipe a analysé la quantité d'eau présente au fil du temps sous toutes ses formes (gaz, liquide et glace) ainsi que la composition chimique de l'atmosphère et de la croûte actuelles grâce à l'analyse de météorites en accordant une attention particulière aux rapport du deutérium à l'hydrogène (D/H). Les données fournies par les rovers et les orbiteurs de Mars se sont par ailleurs révélées particulièrement utiles.
L'eau est composée d'hydrogène et d'oxygène. Cependant, tous les atomes d'hydrogène ne sont pas créés égaux. Leur grande majorité n'a qu'un seul proton dans le noyau atomique, tandis qu'une infime fraction (environ 0,02%) existe sous forme de deutérium, ou hydrogène dit «lourd», qui contient un proton et un neutron dans le noyau.
Une combinaison de deux mécanismes envisagée
L'hydrogène plus léger (également connu sous le nom de protium) échappe plus facilement à la gravité que celui plus lourd. Pour cette raison, la fuite de l'eau d'une planète via la haute atmosphère laisserait une signature révélatrice sur le rapport du deutérium à l'hydrogène : il resterait dans l'atmosphère une portion démesurée de deutérium.
Cependant, la perte d'eau uniquement à travers l'atmosphère ne peut expliquer à la fois le signal deutérium en hydrogène observé et les importantes quantités d'eau du passé. Au lieu de cela, l'étude avance une combinaison de deux mécanismes: le fait que de l'eau ait été retenue dans les minéraux de la croûte martienne et sa perte partielle via l'atmosphère.
Lorsque l'eau interagit avec la roche, l'altération chimique forme des argiles et d'autres minéraux hydratés. Ce processus se produit aussi bien sur Terre que sur Mars.
«Les évasions atmosphériques ont clairement joué un rôle dans la perte d'eau, mais les découvertes de la dernière décennie faites par les missions sur Mars ont montré qu'il y avait cet énorme réservoir d'anciens minéraux hydratés dont la formation a certainement diminué la quantité d'eau au fil du temps», a expliqué un auteur de l’étude, Bethany Ehlmann.
