La dernière eau liquide a coulé vers Mars il y a environ deux milliards d’années

Zoom / La série de points lumineux intermittents se déplaçant du haut à gauche vers le bas à droite est un canal rempli de dépôts de sel.

Jusqu’à présent, il existe de nombreuses preuves que Mars a eu un passé aquatique, et il y a plus de données Venir tout le temps. Mais ces preuves ne nous donnent pas nécessairement une image complète du passé de Mars. C’était la planète rouge couvert d’océans aquatiques, ou était la majeure partie de l’eau Pris au piège comme de la glace, avec une fonte saisonnière irrégulière ?

Cette semaine, deux chercheurs de Caltech – Elaine Liske et Bethany Ellman – ont aidé à fournir une image plus claire du passé de Mars en découvrant le comportement probable de la dernière eau liquide sur Mars et en déterminant quand elle a cessé de couler. Leur secret était de tracer des gisements de sel à la surface de Mars.

suivre le sel

Il existe de nombreux sels différents que nous avons découverts sur Mars, mais ceux qui comptent ici sont les chlorures (qui incluent probablement le chlorure de sodium dans le sel de table). Ceux-ci sont particulièrement utiles car ce sont les sels les plus solubles dans l’eau. Donc, s’il y a de l’eau autour, ces sels de chlorure s’y dissoudront. Tous les dépôts de ces sels se trouvent actuellement à la surface de Mars, puis y ont été placés lorsque les dernières eaux de cette région de la planète se sont asséchées.

Heureusement, la détection des chlorures depuis l’orbite ne présente pas beaucoup de difficultés. Ils ont une empreinte spectrale distincte qui n’est partagée que par quelques autres produits chimiques (y compris le diamant) et qu’il est peu probable que l’on trouve en quantités significatives sur Mars. Ainsi, armés des données du Mars Reconnaissance Orbiter, les chercheurs ont cartographié la présence de dépôts de chlorure sur toute la surface de Mars.

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L’analyse de ces sédiments a donné aux chercheurs un certain nombre de points de données sur l’eau qui les a mis là.

Pour commencer, vous pourriez vous attendre à ce que la dernière eau liquide de la planète s’accumule au fond des étangs à mesure qu’ils s’assèchent progressivement. Mais ce n’est pas le modèle que nous voyons ici. Au lieu de cela, beaucoup se trouvaient dans des canaux relativement étroits et la hauteur des sédiments était souvent plus élevée que dans les bassins adjacents. Pour Leask et Ehlmann, cela indique que l’eau s’était écoulée dans les canaux mais s’était tarie avant d’atteindre les bassins qu’ils remplissaient. L’idée était appuyée par le fait que les canaux de sortie de ces bassins ne contiennent pas de dépôts de sel.

Un autre facteur que les chercheurs ont identifié est que ces sédiments étaient relativement faibles. Bien qu’il soit difficile d’obtenir une profondeur exacte depuis l’orbite, dans quelques cas, l’équipe peut estimer où les cratères de l’impact ont perturbé le dépôt de chlorure. Ces résultats ont systématiquement indiqué que les dépôts de sel étaient peu profonds – moins de trois mètres de profondeur. Bien que cela explique encore beaucoup de cycles d’eau dégradés et de sécheresses, il est clair que Mars n’a pas besoin de l’occupation à long terme de l’eau qui conduit à la formation d’épais dépôts de sel sur Terre.

Quand 2 milliards sont « modernes »

Enfin, les chercheurs se sont penchés sur l’âge des gisements de sel. Habituellement, cela se fait en vérifiant le nombre de cratères dans les sédiments et en supposant que le forage a été effectué à un rythme régulier au cours des derniers milliards. Mais la plupart des dépôts de sel se sont produits dans des canaux étroits, il n’y a donc pas beaucoup de grandes surfaces pour construire des dénombrements de fosses utiles.

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Au lieu de cela, les chercheurs se sont principalement concentrés sur les dates des dépôts rocheux, qui fournissent une limite supérieure sur l’âge du sel déposé au-dessus d’eux. Dans un cas, l’équipe a trouvé des gisements de sel qui se trouvaient au sommet d’une roche vieille de 3,3 milliards d’années, qui avait été altérée par un événement vieux de deux milliards d’années. Dans un autre cas, des dépôts de sel se trouvaient au-dessus de sédiments volcaniques datant de 2,3 milliards d’années.

C’est beaucoup plus récent que de nombreuses estimations précédentes lorsque Mars était très froide et perdait une grande partie de son atmosphère pour permettre l’eau liquide.

Cependant, Leask et Ehlmann ne croient pas que ces dépôts représentent une présence permanente d’eau. Au lieu de cela, ils suggèrent que l’eau est apparue dans ces canaux en raison de la fonte saisonnière des dépôts de glace locaux et n’a peut-être pas pénétré les bassins voisins en quantités importantes. Ils ont également noté que la région avec le plus de dépôts de sel chevauche l’endroit où les modèles climatiques prédisent que nous verrons le plus de précipitations lorsque Mars a un cycle de l’eau, il y a donc de bonnes raisons de croire qu’il devrait y avoir d’importants dépôts de glace dans la région.

Pas une seule analyse ne fournira un historique complet du passé aquatique de Mars. Mais les résultats individuels peuvent nous donner un aperçu de différentes époques, fournissant des pièces de puzzle que nous pouvons enfin assembler pour former une image plus large.

ancêtre AGU, 2022. DOI : 10.1029/2021AV000534 (À propos des DOI).

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