Les éléments sombres sur Mars, précédemment considérés comme des preuves d'un écoulement d'eau sous la surface, sont interprétés par de nouvelles recherches comme des écoulements granulaires, où les grains de sable et de poussière glissent vers le bas pour faire des traînées sombres, plutôt que le sol soit obscurci par l'eau qui s'infiltre.

L'examen continu de ces traînées sombres saisonnières toujours déroutantes avec une caméra puissante sur Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA montre qu'elles n'existent que sur des pentes suffisamment raides pour que les grains secs descendent comme ils le font sur les faces des dunes actives.

Les conclusions publiées aujourd'hui dans Géosciences de la nature s'opposent à la présence d'assez d'eau liquide pour que la vie microbienne se développe sur ces sites. Cependant, exactement comment ces nombreux flux commencent et se développent progressivement n'a pas encore été expliqué. Les auteurs du rapport proposent des possibilités qui incluent l'implication de petites quantités d'eau, indiqué par la détection de sels hydratés observés à certains des sites d'écoulement.

Ces caractéristiques ont suscité fascination et controverse depuis leur découverte en 2011, comme marqueurs possibles d'eau liquide ou de saumure inattendue sur une planète autrement sèche. Ce sont des stries sombres qui s'étendent progressivement en descente pendant les saisons chaudes, puis disparaissent en hiver et réapparaissent l'année suivante. Sur Terre, seule l'eau suintante est connue pour avoir ces comportements, mais comment ils se forment dans l'environnement martien sec reste incertain.

Plusieurs milliers de ces caractéristiques martiennes, collectivement appelés « lignes de pente récurrentes » ou RSL, ont été identifiés dans plus de 50 zones de pentes rocheuses, de l'équateur jusqu'à environ la moitié des pôles.

« Nous avons pensé à RSL comme de possibles écoulements d'eau liquide, mais les pentes ressemblent plus à ce que l'on attend pour du sable sec, " a déclaré Colin Dundas du Centre des sciences d'astrogéologie du US Geological Survey à Flagstaff, Arizona. "Cette nouvelle compréhension de RSL soutient d'autres preuves qui montrent que Mars est aujourd'hui très sèche."

Dundas est l'auteur principal du rapport, qui est basé sur des observations avec la caméra High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) sur MRO. Les données comprennent des modèles 3D de pente de pente utilisant des paires d'images pour les informations stéréo. Dundas et ses co-auteurs ont examiné 151 caractéristiques RSL sur 10 sites.

Les RSL sont presque tous limités aux pentes de plus de 27 degrés. Chaque flux se termine sur une pente qui correspond à "l'angle de repos" dynamique observé dans le sable sec et affaissé des dunes de Mars et de la Terre. Un écoulement dû à l'eau liquide devrait facilement s'étendre aux pentes moins raides.

"Le RSL ne coule pas sur des pentes moins profondes, et les longueurs de ceux-ci sont si étroitement corrélées avec l'angle dynamique de repos, ça ne peut pas être une coïncidence, " a déclaré Alfred McEwen, chercheur principal de HiRISE à l'Université de l'Arizona, Tucson, co-auteur du nouveau rapport.

Les stries sombres saisonnières ont été considérées comme une preuve possible d'eau liquide biologiquement significative - suffisamment d'eau pour la vie microbienne - bien qu'il serait difficile d'expliquer combien d'eau liquide pourrait exister à la surface de l'environnement moderne de Mars. Une explication de flux granulaire pour RSL correspond à la compréhension antérieure que la surface de Mars moderne, exposé au froid, atmosphère ténue, manque d'eau courante. Un rapport de 2016 a également mis en doute les sources possibles d'eau souterraine sur les sites de RSL. L'eau liquide sur Mars d'aujourd'hui peut être limitée à des traces d'humidité dissoute de l'atmosphère et à des films minces, qui sont des environnements difficiles pour la vie telle que nous la connaissons.

Cependant, RSL reste déroutant. Les traits avec des explications incertaines incluent leur croissance progressive, leur réapparition saisonnière, leur décoloration rapide lorsqu'ils sont inactifs, et la présence de sels hydratés, qui ont des molécules d'eau liées dans leur structure cristalline.

Le nouveau rapport décrit les liens possibles entre ces traits et la formation de RSL. Par exemple, les sels peuvent s'hydrater en tirant la vapeur d'eau de l'atmosphère, et ce processus peut former des gouttes d'eau salée. Les changements saisonniers dans l'hydratation des grains contenant du sel pourraient entraîner un mécanisme de déclenchement des flux de grains RSL, comme l'agrandissement, contraction, ou la libération d'un peu d'eau. L'assombrissement et la décoloration peuvent résulter de changements d'hydratation. Si la vapeur d'eau atmosphérique est un déclencheur, alors une question est de savoir pourquoi les RSL apparaissent sur certaines pentes mais pas sur d'autres.

"RSL se forme probablement par un mécanisme unique à l'environnement de Mars, " McEwen a dit, "Ils représentent donc une opportunité d'apprendre comment se comporte Mars, ce qui est important pour l'exploration future de la surface."

« La pleine compréhension de RSL dépendra probablement de l'étude sur place de ces caractéristiques, " a déclaré Rich Zurek, scientifique du projet MRO du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadéna, Californie. "Alors que le nouveau rapport suggère que les RSL ne sont pas assez humides pour favoriser la vie microbienne, il est probable que l'investigation sur place de ces sites nécessitera encore des procédures spéciales pour se prémunir contre l'introduction de microbes depuis la Terre, au moins jusqu'à ce qu'ils soient définitivement caractérisés. En particulier, une explication complète de la façon dont ces caractéristiques énigmatiques s'assombrissent et s'estompent nous échappe encore. La télédétection à différents moments de la journée pourrait fournir des indices importants. »