Une nouvelle étude de l'Université du Texas à Austin aide les scientifiques à reconstituer l'ancien climat de Mars en révélant combien de précipitations et de fonte des neiges ont rempli ses lits de lacs et ses vallées fluviales il y a 3,5 à 4 milliards d'années.

L'étude, Publié dans Géologie, représente la première fois que des chercheurs ont quantifié les précipitations qui ont dû être présentes à travers la planète, et il sort alors que le rover Mars 2020 Perseverance se dirige vers la planète rouge pour atterrir dans l'un des lits de lac cruciaux pour cette nouvelle recherche.

L'ancien climat de Mars est une énigme pour les scientifiques. Aux géologues, l'existence de lits de rivières et de paléolacs – des bassins lacustres millénaires – brosse un tableau d'une planète avec des précipitations ou une fonte des neiges importantes. Mais les scientifiques qui se spécialisent dans les modèles climatiques informatiques de la planète ont été incapables de reproduire un climat ancien avec de grandes quantités d'eau liquide présentes suffisamment longtemps pour expliquer la géologie observée.

"C'est extrêmement important car il y a 3,5 à 4 milliards d'années, Mars était recouverte d'eau. Il y avait beaucoup de pluie ou de fonte des neiges pour remplir ces canaux et lacs, " a déclaré l'auteur principal Gaia Stucky de Quay, un boursier postdoctoral à la Jackson School of Geosciences de l'UT. "Maintenant, c'est complètement sec. Nous essayons de comprendre combien d'eau il y avait et où tout cela est allé."

Bien que les scientifiques aient trouvé de grandes quantités d'eau gelée sur Mars, aucune quantité significative d'eau liquide n'existe actuellement.

Dans l'étude, les chercheurs ont découvert que les précipitations devaient avoir été entre 13 et 520 pieds (4 à 159 mètres) en un seul épisode pour remplir les lacs et, dans certains cas, fournir suffisamment d'eau pour déborder et briser les bassins du lac. Bien que la gamme soit large, il peut être utilisé pour aider à comprendre quels modèles climatiques sont précis, dit Stucky de Quay.

"C'est une énorme dissonance cognitive, " dit-elle. " Les modèles climatiques ont du mal à tenir compte de cette quantité d'eau liquide à ce moment-là. C'est comme, l'eau liquide n'est pas possible, mais c'est arrivé. C'est le manque de connaissances que notre travail essaie de combler. »

Les scientifiques ont examiné 96 lacs à bassin ouvert et à bassin fermé et leurs bassins versants, on pense que tous se sont formés il y a entre 3,5 et 4 milliards d'années. Les lacs ouverts sont ceux qui se sont rompus par débordement d'eau; fermés, d'autre part, sont intacts. Grâce aux images satellites et à la topographie, ils ont mesuré les superficies des lacs et des bassins versants, et les volumes du lac, et pris en compte l'évaporation potentielle pour déterminer la quantité d'eau nécessaire pour remplir les lacs.

En regardant les anciens lacs fermés et ouverts, et les vallées fluviales qui les nourrissaient, l'équipe a pu déterminer un minimum et un maximum de précipitations. Les lacs fermés offrent un aperçu de la quantité maximale d'eau qui aurait pu tomber en un seul événement sans rompre le côté du bassin du lac. Les lacs ouverts montrent la quantité minimale d'eau nécessaire pour dépasser le bassin du lac, provoquant la rupture d'un côté de l'eau et sa fuite.

Dans 13 cas, les chercheurs ont découvert des bassins couplés - contenant un bassin fermé et un bassin ouvert alimentés par les mêmes vallées fluviales - qui offraient des preuves clés des précipitations maximales et minimales en un seul événement.

Une autre grande inconnue est la durée de l'épisode de pluie ou de fonte des neiges :jours, des années ou des milliers d'années. C'est la prochaine étape de la recherche, dit Stucky de Quay.

Au moment de la publication de cette recherche, La NASA a récemment lancé Mars 2020 Perseverance Rover pour visiter le cratère Jezero, qui contient l'un des lits de lac ouverts utilisés dans l'étude. Co-auteur Tim Goudge, professeur assistant au département des sciences géologiques de l'UT Jackson School, était le principal défenseur scientifique du site d'atterrissage. Il a déclaré que les données collectées par le cratère pourraient être importantes pour déterminer la quantité d'eau sur Mars et s'il y a des signes de vie passée.

"L'étude de Gaia prend des bassins lacustres fermés et ouverts précédemment identifiés, mais applique une nouvelle approche intelligente pour limiter la quantité de précipitations subies par ces lacs, " a déclaré Goudge. " Non seulement ces résultats nous aident à affiner notre compréhension de l'ancien climat de Mars, mais ils seront également une excellente ressource pour placer les résultats du Mars 2020 Perseverance Rover dans un contexte plus global."