La région la plus habitable pour la vie sur Mars aurait été jusqu'à plusieurs kilomètres sous sa surface, probablement en raison de la fonte souterraine d'épaisses calottes glaciaires alimentées par la chaleur géothermique, conclut une étude dirigée par Rutgers.

L'étude, publié dans la revue Avancées scientifiques , peut aider à résoudre ce que l'on appelle le paradoxe du jeune soleil faible, une question clé persistante dans la science martienne.

"Même si des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau sont pompés dans l'atmosphère martienne primitive dans des simulations informatiques, les modèles climatiques ont encore du mal à soutenir une Mars chaude et humide à long terme, " a déclaré l'auteur principal Lujendra Ojha, professeur adjoint au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'École des arts et des sciences de l'Université Rutgers-Nouveau-Brunswick. "Moi et mes co-auteurs proposons que le paradoxe du jeune soleil faible puisse être réconcilié, au moins en partie, si Mars avait eu une chaleur géothermique élevée dans son passé."

Notre soleil est un énorme réacteur de fusion nucléaire qui génère de l'énergie en fusionnant de l'hydrogène en hélium. Heures supplémentaires, le soleil a progressivement éclairci et réchauffé la surface des planètes de notre système solaire. Il y a environ 4 milliards d'années, le soleil était beaucoup plus faible, donc le climat du début de Mars aurait dû être glacial. Cependant, la surface de Mars possède de nombreux indicateurs géologiques, comme les anciens lits des rivières, et indicateurs chimiques, tels que les minéraux liés à l'eau, qui suggèrent que la planète rouge avait de l'eau liquide abondante il y a environ 4,1 à 3,7 milliards d'années (l'ère noachienne). Cette apparente contradiction entre les archives géologiques et les modèles climatiques est le paradoxe du faible jeune soleil.

Sur des planètes rocheuses comme Mars, Terre, Vénus et Mercure, des éléments producteurs de chaleur comme l'uranium, le thorium et le potassium génèrent de la chaleur par décroissance radioactive. Dans un tel scénario, l'eau liquide peut être générée par la fonte au fond d'épaisses calottes glaciaires, même si le soleil était plus faible qu'aujourd'hui. Sur Terre, par exemple, la chaleur géothermique forme des lacs sous-glaciaires dans les zones de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental, Le Groenland et l'Arctique canadien. Il est probable qu'une fusion similaire puisse aider à expliquer la présence d'eau liquide à froid, geler Mars il y a 4 milliards d'années.

Les scientifiques ont examiné divers ensembles de données martiens pour voir si le chauffage par la chaleur géothermique aurait été possible à l'ère noachienne. Ils ont montré que les conditions nécessaires à la fusion souterraine auraient été omniprésentes sur l'ancienne Mars. Même si Mars avait un climat chaud et humide il y a 4 milliards d'années, avec la perte du champ magnétique, l'amincissement de l'atmosphère et la baisse subséquente des températures mondiales au fil du temps, l'eau liquide peut n'avoir été stable qu'à de grandes profondeurs. Par conséquent, la vie, si jamais il est né sur Mars, peut avoir suivi l'eau liquide à des profondeurs progressivement plus grandes.

"A de telles profondeurs, la vie aurait pu être soutenue par l'activité hydrothermale (chauffage) et les réactions roche-eau, " dit Ojha. " Alors, le sous-sol peut représenter l'environnement habitable le plus ancien sur Mars."

La sonde spatiale Mars InSight de la NASA a atterri en 2018 et pourrait permettre aux scientifiques de mieux évaluer le rôle de la chaleur géothermique dans l'habitabilité de Mars à l'époque noachienne, selon Ojha.

Les scientifiques du Dartmouth College, L'Université d'État de Louisiane et le Planetary Science Institute ont contribué à l'étude.