(À gauche) Un graphique représentant la profondeur de la dépression Hellas en différents points, et une carte topographique de la dépression. (À droite) Un graphique représentant la profondeur de la dépression Galaxias Fossae à différents points, et une carte topographique de la dépression. Crédit :Joseph Levy/NASA
Une dépression de forme étrange sur Mars pourrait être un nouvel endroit pour rechercher des signes de vie sur la planète rouge, selon une étude menée par l'Université du Texas à Austin. La dépression a probablement été formée par un volcan sous un glacier et aurait pu être une environnement riche en produits chimiques bien adapté à la vie microbienne.
Les résultats ont été publiés ce mois-ci dans Icare , les Revue internationale d'études du système solaire .
« Nous avons été attirés par ce site car il semblait qu'il pourrait abriter certains des ingrédients clés de l'habitabilité :l'eau, chaleur et nutriments, " a déclaré l'auteur principal Joseph Levy, chercheur associé à l'Institut de géophysique de l'Université du Texas, une unité de recherche de la Jackson School of Geosciences.
La dépression se trouve à l'intérieur d'un cratère perché sur le bord du bassin Hellas sur Mars et entouré d'anciens dépôts glaciaires. Il a attiré l'attention de Levy pour la première fois en 2009, quand il a remarqué des caractéristiques ressemblant à des fissures sur des photos de dépressions prises par Mars Reconnaissance Orbiter qui ressemblaient à des "chaudrons de glace" sur Terre, formations trouvées en Islande et au Groenland faites par des volcans en éruption sous une calotte glaciaire. Une autre dépression dans la région de Galaxias Fossae de Mars avait une apparence similaire.
"Ces reliefs ont attiré notre attention parce qu'ils ont l'air étrange. Ils sont fracturés de manière concentrique, ils ressemblent donc à une cible. Cela peut être un modèle très diagnostique que vous voyez dans les matériaux terrestres, " dit Lévy, qui était chercheur postdoctoral à l'Université d'État de Portland lorsqu'il a vu pour la première fois les photos des dépressions.
Les éruptions volcaniques sous la glace peuvent créer des formations de surface appelées "chaudrons de glace, ' comme celle qui s'est formée dans la calotte glaciaire islandaise du Vatnajökull. La recherche suggère qu'une dépression de forme étrange sur Mars pourrait être un chaudron de glace. Crédit :Oddur Sigurðsson/Office météorologique islandais
Mais ce n'est que cette année que lui et son équipe de recherche ont pu analyser plus en profondeur les dépressions à l'aide d'images stéréoscopiques pour déterminer si les dépressions étaient dues à une activité volcanique souterraine qui a fait fondre la glace de surface ou à un impact d'un astéroïde. Collaborateur d'étude Timothy Goudge, un stagiaire postdoctoral à l'institut, utilisé des paires d'images à haute résolution pour créer des modèles d'élévation numériques des dépressions qui ont permis une analyse approfondie de leur forme et de leur structure en 3D. Des chercheurs de l'Université Brown et du Mount Holyoke College ont également participé à l'étude.
"La grande contribution de l'étude était que nous avons pu mesurer non seulement leur forme et leur apparence, mais aussi combien de matière a été perdue pour former les dépressions. Cette vue en 3D nous permet de tester cette idée de volcanisme ou d'impact, ", a déclaré Lévy.
L'analyse a révélé que les deux dépressions partageaient une forme d'entonnoir inhabituelle, avec un large périmètre qui se rétrécit progressivement avec la profondeur.
"Cela nous a surpris et nous a amenés à nous demander si cela signifiait qu'il y avait une fonte concentrée au centre qui enlevait la glace et permettait à des choses de s'écouler des côtés. Ou si vous aviez un cratère d'impact, avez-vous commencé avec un cratère beaucoup plus petit dans le passé, et en sublimant la glace, vous avez agrandi la taille apparente du cratère, ", a déclaré Lévy.
Une dépression située à l'intérieur d'un cratère au bord de la région du bassin Hellas de Mars. De nouvelles recherches suggèrent que la dépression a été formée par une activité volcanique sous une calotte glaciaire – un environnement qui pourrait convenir à la vie microbienne. Crédit :Joseph Levy/NASA
Après avoir testé des scénarios de formation pour les deux dépressions, les chercheurs ont découvert qu'ils se formaient probablement de différentes manières. Les débris répandus autour de la dépression Galaxias Fossae suggèrent qu'il s'agissait du résultat d'un impact, mais l'histoire volcanique connue de la région n'exclut toujours pas les origines volcaniques, dit Lévy. En revanche, la dépression Hellas a de nombreux signes d'origine volcanique. Il n'a pas les débris environnants d'un impact et présente un motif de fracture associé à l'élimination concentrée de la glace par fonte ou sublimation.
L'interaction de la lave et de la glace pour former une dépression serait une découverte passionnante, Lévy a dit, parce qu'il pourrait créer un environnement avec de l'eau liquide et des nutriments chimiques, les deux ingrédients nécessaires à la vie sur Terre. Il a dit que la dépression Hellas et, dans une moindre mesure, la dépression Galaxias Fossae, doivent être gardés à l'esprit lors de la recherche d'habitats sur Mars.
Gro Pedersen, un volcanologue de l'Université d'Islande qui n'a pas participé à l'étude, convient que les dépressions sont des sites prometteurs pour de futures recherches.
"Ces caractéristiques ressemblent vraiment à des chaudrons de glace connus de la Terre, et juste de ce point de vue, ils devraient être d'un grand intérêt, " a déclaré Pedersen. "À la fois parce que leur existence peut fournir des informations sur les propriétés du matériau souterrain - l'existence potentielle de la glace - et en raison du potentiel de révélation des interactions glace-volcan."
