Mars avait un champ magnétique global bien plus tôt – et bien plus tard – dans l'histoire de la planète que les scientifiques ne l'avaient connu auparavant.

Le champ magnétique global d'une planète provient de ce que les scientifiques appellent une dynamo :un flux de métal en fusion dans le noyau de la planète qui produit un courant électrique. Sur Terre, la dynamo est ce qui fait que les aiguilles de la boussole pointent vers le nord. Mais la dynamo de Mars est éteinte depuis des milliards d'années.

De nouvelles découvertes de chercheurs de l'UBC travaillant avec des collègues aux États-Unis et en France, publié aujourd'hui dans Avancées scientifiques , nous rapprocher de connaître le moment précis et la durée de la dynamo de Mars.

"Nous constatons que la dynamo martienne fonctionnait il y a 4,5 milliards et 3,7 milliards d'années. La synchronisation de la dynamo est une grande partie de l'évolution d'une planète, et ce que nous trouvons est très différent de ce que nous avons pensé jusqu'à présent, " a déclaré Anna Mittelholz, stagiaire postdoctoral dans le département de la terre de l'UBC, sciences de l'océan et de l'atmosphère, et premier auteur de l'étude. "La dynamo nous dit quelque chose sur l'histoire thermique de la planète, son évolution, et comment il est arrivé là où il est aujourd'hui, et il est unique pour chacune des planètes telluriques—Terre, Mars, Vénus et Mercure."

Des indices sur l'histoire magnétique d'une planète se trouvent dans des roches magnétisées sur et sous sa surface. Le rock est comme un magnétophone, en particulier les roches volcaniques. Ils commencent comme de la lave, mais comme ils se refroidissent et se solidifient en présence d'un champ magnétique, les minéraux contenus dans les roches s'alignent sur le champ magnétique global. En datant ces roches, les scientifiques peuvent estimer si une dynamo était active au moment où la roche a été mise en place.

Le magnétisme de certaines roches à la surface de Mars indique que la dynamo martienne était active il y a entre 4,3 et 4,2 milliards d'années, mais l'absence de magnétisme sur trois grands bassins qui se sont formés il y a 3,9 milliards d'années a conduit la plupart des scientifiques à croire que la dynamo était inactive à cette époque.

Les chercheurs de l'UBC ont analysé de nouvelles données satellitaires et ont trouvé des preuves claires d'un champ magnétique provenant de la coulée de lave Lucus Planum qui s'est formée il y a moins de 3,7 milliards d'années, bien plus tard que les bassins susmentionnés.

Les chercheurs ont également détecté des champs magnétiques de faible intensité au-dessus du bassin Boréalis dans l'hémisphère nord de la planète, qui s'est formé il y a 4,5 milliards d'années et est considéré comme l'une des plus anciennes caractéristiques de Mars.

"Nous avons ces deux observations qui indiquent une dynamo à la première époque connue de l'histoire de Mars, et une dynamo qui était présente un demi-milliard d'années après que beaucoup de gens pensaient qu'elle s'était déjà éteinte, " a déclaré Catherine Johnson, professeur au département de la terre, sciences de l'océan et de l'atmosphère et scientifique principal au Planetary Science Institute de Tucson, Arizona., qui a également contribué à l'étude.

Les chercheurs proposent deux explications possibles à l'absence de champs magnétiques au-dessus des bassins :la dynamo s'est peut-être arrêtée avant la formation des bassins puis a redémarré avant la formation de Lucus Planum, ou les impacts qui ont créé les bassins ont simplement déplacé la portion de croûte contenant des minéraux pouvant véhiculer un fort magnétisme.

Les nouvelles données de cette étude proviennent de MAVEN, le satellite Mars Atmosphere et Volatile Evolution. Des données antérieures sur le magnétisme sur Mars avaient été recueillies par le satellite Mars Global Surveyor qui a orbité la planète entre 1999 et 2006, principalement à 400 kilomètres au-dessus de la surface. MAVEN, lancé en 2013, fonctionne à environ 135 kilomètres de la surface et capte des signaux plus faibles que MGS n'a pas pu détecter.

La capacité de MAVEN à capter les signaux de plus petites entités sur et près de la surface aide les chercheurs à distinguer si le magnétisme provient de ceux-ci, ou de roches plus anciennes enfouies plus profondément dans la croûte de la planète.

Ces nouvelles informations amènent les chercheurs à se demander ce qui pourrait être révélé s'ils se rapprochaient encore plus. Mittelholz a noté que cette étude s'est concentrée sur deux caractéristiques particulières, mais des cratères restent partout sur Mars avec des histoires à raconter. À l'avenir, l'exploration pourrait passer des satellites aux drones ou aux ballons, fournissant des données encore plus détaillées.