Des scientifiques ont découvert des océans d’eau sur Mars. Mais ils sont trop profonds pour être exploités.

En utilisant l’activité sismique pour sonder l’intérieur de Mars, des géophysiciens ont trouvé des preuves de l’existence d’un grand réservoir souterrain d’eau liquide, suffisant pour remplir les océans à la surface de la planète.

Les données de l’atterrisseur Insight de la NASA ont permis aux scientifiques d’estimer que la quantité d’eau souterraine pourrait couvrir la planète entière jusqu’à une profondeur comprise entre 1 et 2 kilomètres.

Bien que ce soit une bonne nouvelle pour ceux qui suivent le sort de l’eau sur la planète après la disparition de ses océans il y a plus de 3 milliards d’années, le réservoir ne sera pas d’une grande utilité pour quiconque tente de l’exploiter pour alimenter une future colonie sur Mars.

Il se situe dans de minuscules fissures et pores de la roche au milieu de la croûte martienne, entre 11,5 et 20 kilomètres sous la surface. Même sur Terre, percer un trou d’un kilomètre de profondeur est un défi.

Cette découverte permet toutefois de repérer un autre endroit prometteur pour rechercher la vie sur Mars, à condition que le réservoir soit accessible. Pour l’instant, elle permet de répondre à des questions sur l’histoire géologique de la planète.

« Il est essentiel de comprendre le cycle de l’eau sur Mars pour comprendre l’évolution du climat, de la surface et de l’intérieur de la planète », explique Vashan Wright, ancien chercheur postdoctoral de l’Université de Californie à Berkeley, aujourd’hui professeur adjoint à la Scripps Institution of Oceanography de l’Université de Californie à San Diego. « Il est utile de commencer par identifier où se trouve l’eau et quelle est sa quantité. »

Wright, aux côtés de ses collègues Michael Manga de l’UC Berkeley et Matthias Morzfeld de Scripps Oceanography, ont détaillé leur analyse dans un article qui apparaît dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.

Les scientifiques ont utilisé un modèle mathématique de physique des roches, identique à celui utilisé sur Terre pour cartographier les aquifères souterrains et les champs pétrolifères, pour conclure que les données sismiques d’Insight s’expliquent le mieux par une couche profonde de roche ignée fracturée saturée d’eau liquide. Les roches ignées sont du magma chaud refroidi, comme le granite de la Sierra Nevada.

« Le fait d’établir qu’il existe un grand réservoir d’eau liquide nous donne une idée de ce à quoi ressemblait le climat autrefois ou pourrait ressembler », a déclaré Manga, professeur de sciences de la terre et des planètes à l’Université de Californie à Berkeley. « Et l’eau est nécessaire à la vie telle que nous la connaissons. Je ne vois pas pourquoi (le réservoir souterrain) ne serait pas un environnement habitable. »

« C’est certainement vrai sur Terre : les mines profondes abritent la vie, le fond des océans abrite la vie. Nous n’avons trouvé aucune preuve de vie sur Mars, mais au moins nous avons identifié un endroit qui devrait, en principe, pouvoir abriter la vie. »

Manga était le conseiller postdoctoral de Wright. Morzfeld était un ancien chercheur postdoctoral au département de mathématiques de l’Université de Californie à Berkeley et est maintenant professeur associé de géophysique à Scripps Oceanography.

Manga a noté que de nombreux indices – lits de rivières, deltas et dépôts lacustres, ainsi que des roches altérées par l’eau – étayent l’hypothèse selon laquelle l’eau a autrefois coulé à la surface de la planète. Mais cette période humide a pris fin il y a plus de 3 milliards d’années, après que Mars a perdu son atmosphère.

Les planétologues sur Terre ont envoyé de nombreuses sondes et atterrisseurs sur la planète pour découvrir ce qui est arrivé à cette eau (l’eau gelée dans les calottes glaciaires polaires de Mars ne peut pas tout expliquer), ainsi que quand cela s’est produit et si la vie existe ou existait sur la planète.

Ces nouvelles découvertes indiquent qu’une grande partie de l’eau ne s’est pas échappée dans l’espace mais s’est infiltrée dans la croûte terrestre.

L’atterrisseur Insight a été envoyé par la NASA sur Mars en 2018 pour étudier la croûte, le manteau, le noyau et l’atmosphère, et il a enregistré des informations inestimables sur l’intérieur de Mars avant la fin de la mission en 2022.

« La mission a largement dépassé mes attentes », a déclaré Manga. « En examinant toutes les données sismiques collectées par Insight, ils ont pu déterminer l’épaisseur de la croûte, la profondeur du noyau, la composition du noyau et même quelques informations sur la température à l’intérieur du manteau. »

Insight a détecté des tremblements de terre sur Mars allant jusqu’à une magnitude d’environ 5, des impacts de météores et des grondements provenant de zones volcaniques, qui ont tous produit des ondes sismiques qui ont permis aux géophysiciens de sonder l’intérieur.

Une étude antérieure a révélé qu’au-delà d’une profondeur d’environ 5 kilomètres, la croûte supérieure ne contenait pas de glace d’eau, comme le pensaient Manga et d’autres. Cela pourrait signifier qu’il y a peu d’eau souterraine gelée accessible en dehors des régions polaires.

L’équipe a analysé la croûte plus profonde et a conclu que les « données disponibles s’expliquent mieux par une croûte intermédiaire saturée en eau » sous l’emplacement d’Insight. En supposant que la croûte soit similaire sur toute la planète, a fait valoir l’équipe, il devrait y avoir plus d’eau dans cette zone de croûte intermédiaire que les « volumes supposés avoir rempli les hypothétiques anciens océans martiens ».