Des chercheurs de l'UBC ont conclu que le paysage martien ancien ressemblait probablement à cette image de la calotte glaciaire du Devon. Crédit :Anna Grau Galofre
Un grand nombre des réseaux de vallées marquant la surface de Mars ont été sculptés par l'eau fondant sous la glace glaciaire, pas par des rivières à écoulement libre comme on le pensait auparavant, selon une nouvelle étude de l'UBC publiée aujourd'hui dans Géosciences de la nature . Les découvertes jettent effectivement de l'eau froide sur l'hypothèse dominante "mars antique chaud et humide", qui postule que les rivières, les précipitations et les océans existaient autrefois sur la planète rouge.
Pour arriver à cette conclusion, auteur principal Anna Grau Galofre, ancien doctorat étudiant dans le département de la terre, sciences de l'océan et de l'atmosphère, développé et utilisé de nouvelles techniques pour examiner des milliers de vallées martiennes. Elle et ses co-auteurs ont également comparé les vallées martiennes aux canaux sous-glaciaires de l'archipel arctique canadien et ont découvert des similitudes frappantes.
« Depuis 40 ans, depuis la découverte des vallées de Mars, l'hypothèse était que les rivières coulaient autrefois sur Mars, l'érosion et l'origine de toutes ces vallées, " dit Grau Galofre. " Mais il y a des centaines de vallées sur Mars, et ils ont l'air très différents les uns des autres. Si vous regardez la Terre depuis un satellite, vous voyez beaucoup de vallées :certaines d'entre elles sont formées par des rivières, certains fabriqués par les glaciers, certains fabriqués par d'autres procédés, et chaque type a une forme distinctive. Mars est similaire, que les vallées sont très différentes les unes des autres, suggérant que de nombreux processus étaient en jeu pour les tailler. »
La similitude entre de nombreuses vallées martiennes et les canaux sous-glaciaires de l'île Devon dans l'Arctique canadien a motivé les auteurs à mener leur étude comparative. "L'île Devon est l'un des meilleurs analogues que nous ayons pour Mars ici sur Terre - il fait froid, sécher, désert polaire, et la glaciation est en grande partie basée sur le froid, " dit le co-auteur Gordon Osinski, professeur au département des sciences de la Terre de l'Université Western et à l'Institut d'exploration de la Terre et de l'espace.
Collage montrant les vallées Maumee de Mars (moitié supérieure) superposées avec des canaux sur l'île Devon au Nunavut (moitié inférieure). La forme des canaux, ainsi que l'ensemble du réseau, semble presque identique. Crédit :Anna Grau Galofre
Au total, les chercheurs en ont analysé plus de 10, 000 vallées martiennes, utilisant un nouvel algorithme pour déduire leurs processus d'érosion sous-jacents. "Ces résultats sont la première preuve d'une érosion sous-glaciaire étendue due au drainage canalisé des eaux de fonte sous une ancienne calotte glaciaire sur Mars, " déclare le co-auteur Mark Jellinek, professeur au département de la Terre de l'UBC, sciences de l'océan et de l'atmosphère. « Les résultats démontrent que seule une fraction des réseaux de vallées correspond aux modèles typiques de l'érosion des eaux de surface, qui est en contraste marqué avec la vision conventionnelle. Utiliser la géomorphologie de la surface de Mars pour reconstruire rigoureusement le caractère et l'évolution de la planète d'une manière statistiquement significative est, franchement, révolutionnaire."
La théorie de Grau Galofre permet également d'expliquer comment les vallées se seraient formées il y a 3,8 milliards d'années sur une planète plus éloignée du soleil que la Terre, à une époque où le soleil était moins intense. "La modélisation climatique prédit que l'ancien climat de Mars était beaucoup plus frais au moment de la formation du réseau de vallées, " dit Grau Galofre, actuellement chercheur post-doctoral en exploration SESE à l'Université d'État de l'Arizona. « On a essayé de tout rassembler et d'évoquer une hypothèse qui n'avait pas vraiment été envisagée :que des réseaux de canaux et de vallées peuvent se former sous les calottes glaciaires, dans le cadre du système de drainage qui se forme naturellement sous une calotte glaciaire lorsqu'il y a de l'eau accumulée à la base."
Ces environnements favoriseraient également de meilleures conditions de survie pour une éventuelle vie ancienne sur Mars. Une couche de glace apporterait plus de protection et de stabilité à l'eau sous-jacente, en plus de fournir un abri contre le rayonnement solaire en l'absence de champ magnétique - quelque chose que Mars avait autrefois, mais qui a disparu il y a des milliards d'années.
Alors que les recherches de Grau Galofre se concentraient sur Mars, les outils analytiques qu'elle a développés pour ce travail peuvent être appliqués pour en découvrir plus sur l'histoire ancienne de notre propre planète. Jellinek dit qu'il a l'intention d'utiliser ces nouveaux algorithmes pour analyser et explorer les caractéristiques de l'érosion laissées au tout début de l'histoire de la Terre.
"Actuellement, nous pouvons reconstituer rigoureusement l'histoire de la glaciation globale sur Terre remontant à environ un million à cinq millions d'années, " dit Jellinek. " Les travaux d'Anna nous permettront d'explorer l'avancée et le recul des calottes glaciaires il y a au moins 35 millions d'années, jusqu'aux débuts de l'Antarctique, ou plus tôt, bien avant l'âge de nos plus anciennes carottes de glace. Ce sont des outils analytiques très élégants."
