Il y a quatre milliards d’années, notre étoile hôte était beaucoup plus pâle et froide qu’elle ne l’est aujourd’hui. Et sans la chaleur et l’énergie de la jeune étoile, les planètes autour du Soleil étaient également très différentes.
Sur Mars, les températures auraient gelé, et pourtant, les premiers indicateurs géologiques suggèrent qu’il y avait de l’eau liquide à un moment donné au cours de ses débuts. Le mystère cosmique de la façon dont Mars a pu maintenir l’eau liquide malgré le froid est connu sous le nom de jeune paradoxe solaire.
De nouvelles recherches peuvent avoir la réponse. Dans une étude publiée mercredi dans la revue Progrès scientifiques, les scientifiques suggèrent que Mars a peut-être eu de l’eau liquide sous la surface – et les conditions idéales pour la vie.
Un nouvel espoir – Les scientifiques pensent que Mars était autrefois un monde humide et chaud, et pourrait même avoir accueilli des formes de vie à un moment donné de son histoire. Mais au fil du temps, l’atmosphère de Mars a été dépouillée parce que la planète n’a pas de champ magnétique comme celui de la Terre, ce qui la rend apparemment inhospitalière.
Des études suggèrent que Mars avait une eau liquide abondante il y a environ 4,1 milliards à 3,7 milliards d’années. Mais les températures sur Mars aujourd’hui plongent en dessous de -81 degrés Fahrenheit, et auraient été beaucoup plus froides à une époque où le Soleil n’émettait pas autant de chaleur au début de l’histoire de la planète.
“Même si des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau sont pompés dans l’atmosphère martienne primitive lors de simulations informatiques, les modèles climatiques ont encore du mal à soutenir un Mars chaud et humide à long terme”, Lujendra Ojha, professeur adjoint au Département de la Terre et des Planètes Science à l’Université Rutgers et auteur principal de la nouvelle étude, a déclaré dans un communiqué.
Pour comprendre comment Mars a pu maintenir l’eau liquide pendant cette période, les scientifiques à l’origine de la nouvelle étude ont examiné divers ensembles de données de Mars pour voir si des éléments produisant de la chaleur comme l’uranium, le thorium et le potassium pouvaient avoir généré de la chaleur sur Mars par désintégration radioactive. La plupart de ces données proviennent du vaisseau spatial Mars InSight de la NASA, qui a atterri sur Mars en 2018. Il a permis aux scientifiques de reconstruire l’histoire géologique de la planète rouge avec des détails sans précédent.
Si les éléments étaient présents sur Mars, alors les scientifiques ont théorisé que le fond des épaisses calottes glaciaires sous la surface martienne aurait fondu – même si le Soleil était faible. Aujourd’hui, ce processus de chauffage géothermique entraîne la formation de lacs sous-glaciaires dans des zones de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental, du Groenland et de l’Arctique canadien ici sur Terre.
D’après les données, les chercheurs ont découvert que les conditions d’un chauffage géothermique auraient existé sur Mars il y a quatre milliards d’années. En conséquence, de l’eau liquide peut avoir été présente à des profondeurs extrêmes sous la surface de Mars. Donc, si la vie existait sur la planète rouge, elle aurait dû évoluer pour vivre loin sous la surface.
«À de telles profondeurs, la vie aurait pu être entretenue par l’activité hydrothermale – le chauffage – et les réactions roches-eau», a déclaré Ojha. “Ainsi, le sous-sol peut représenter l’environnement habitable le plus long sur Mars.”
Il est possible que le sous-sol ait continué à abriter la vie martienne longtemps après que la planète ait perdu son atmosphère protectrice, les chercheurs suggèrent:
«Si la vie avait jamais pris naissance sur Mars, alors elle aurait peut-être suivi la nappe phréatique à des profondeurs progressivement plus grandes où de l’eau liquide stable pourrait persister. De plus, le sous-sol profond aurait gardé la première vie du bombardement lourd tardif.
L’une des tâches de Perseverance Rover, la dernière mission de la NASA sur Mars, est de rechercher des signes de vie à la surface de la planète. Peut-être que dans les futures missions, les scientifiques pourront creuser un peu plus pour chercher des reliques du passé martien.
Abstrait: En expliquant les nombreuses preuves de l’eau liquide du passé, le débat sur la question de savoir si Mars était principalement chaude et humide ou froide et aride il y a 4 milliards d’années (Ga) se poursuit depuis des décennies. La luminosité du Soleil était ~ 30% inférieure il y a 4 Ga; ainsi, la plupart des modèles climatiques martiens ont du mal à élever la température moyenne de surface au-delà du point de fusion de l’eau.
La fonte basale des calottes glaciaires peut aider à résoudre ce paradoxe. Nous avons modélisé l’évolution thermophysique de la glace et estimé le flux de chaleur géothermique nécessaire pour produire de l’eau de fonte sur un Mars froid et aride. Nous avons ensuite analysé les données géophysiques et géochimiques, montrant que la fusion basale aurait été faisable sur Mars il y a 4 Ga. Si Mars était chaud et humide il y a 4 Ga, alors le flux géothermique aurait même soutenu une activité hydrothermale. Indépendamment de la nature réelle de l’ancien climat martien, le sous-sol aurait été la région la plus habitable de Mars.
