Il y a de l'eau dans de nombreux endroits sur Mars, y compris la plupart des deux calottes glaciaires polaires, le tout sous forme gelée.

Mais récemment, des reflets brillants ont été détectés sous la surface du South Pole Layered Deposit (SPLD) de Mars, une formation de glace d'eau relativement pure de 1,4 kilomètre d'épaisseur, par l'orbiteur Mars Express de l'Agence spatiale européenne. Certains scientifiques ont interprété les observations, recueillies par l'instrument MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), comme la preuve de l'eau liquide.

Dan Lalich, associé de recherche au Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science du College of Arts and Sciences (A&S), a déclaré que bien qu'une telle possibilité soit passionnante, lui et d'autres chercheurs de Cornell soutiennent que les réflexions fortes ne sont pas nécessairement la preuve que le SPLD contient eau liquide.

Ils ont proposé une explication alternative, qu'ils détaillent dans "Explaining Bright Radar Reflections Below the South Pole of Mars Without Liquid Water" publié le 26 septembre dans Nature Astronomy .

À l'aide de simulations informatiques, ils démontrent que des réflexions fortes similaires peuvent être générées par des interférences entre couches géologiques, sans eau liquide ni autres matériaux rares.

"Ce résultat, combiné à d'autres travaux récents, remet en question la probabilité de trouver de l'eau liquide sous le SPLD", a écrit l'équipe de recherche, qui comprend Alexander Hayes, professeur agrégé d'astronomie, directeur du CCAPS, directeur du Spacecraft Planetary Image Facility. et le boursier en leadership du corps professoral Louis Salvatore '92 ; et Valerio Poggiali, chercheur associé au CCAPS.

"Sur Terre, des reflets aussi brillants indiquent souvent de l'eau liquide, même des lacs enfouis comme le lac Vostok [sous la surface de la calotte glaciaire de l'Antarctique oriental]", a déclaré Lalich. "Mais sur Mars, l'opinion dominante était qu'il devrait faire trop froid pour que des lacs similaires se forment."

Mais le fait demeure, a déclaré Lalich, que le reflet lumineux existe et nécessite une explication.

Lalich utilise des données radar pour étudier les surfaces planétaires, et il s'intéresse particulièrement à l'évolution récente du climat de Mars. Il s'est récemment concentré sur la modélisation des réflexions radar sur les calottes polaires martiennes, ce qui le positionne bien pour enquêter sur une revendication d'eau liquide sur la planète.

Lalich a utilisé une procédure de modélisation unidimensionnelle couramment utilisée pour interpréter les observations MARSIS. Il a créé des simulations avec des couches composées de quatre matériaux :atmosphère, glace d'eau, dioxyde de carbone (CO₂ ) glace et basalte - et a attribué à chaque couche une permittivité correspondante, une propriété intrinsèque du matériau décrivant son interaction avec le rayonnement électromagnétique qui le traverse.

Simulations utilisant trois couches—deux CO₂ couches, séparées par une couche de glace poussiéreuse, ont produit des reflets aussi brillants que les observations réelles.

"J'ai utilisé du CO₂ couches incrustées dans la glace d'eau parce que nous savons qu'elle existe déjà en grande quantité près de la surface de la calotte glaciaire », a déclaré Lalich. « En principe, cependant, j'aurais pu utiliser des couches de roche ou même de la glace d'eau particulièrement poussiéreuse et j'aurais obtenu résultats similaires. Le point de cet article est vraiment que la composition des couches basales est moins importante que les épaisseurs et les séparations des couches."

À partir des modèles, les chercheurs ont déterminé que l'épaisseur des couches et leur distance ont un impact plus important sur le pouvoir de réflexion que la composition des couches. Bien qu'aucune stratigraphie simplifiée dans l'article ne puisse expliquer chaque observation, les chercheurs ont écrit :"Nous avons montré qu'il est possible de créer des réflexions brillantes sans eau liquide."

En 2021, Lalich a contribué à des recherches qui ont révélé que dans de bonnes conditions, une classe de minéraux appelés smectites, commune sur Mars, pouvait produire une réflexion similaire à celle observée depuis MARSIS.

Il est important de comprendre ce qui n'est pas de l'eau liquide sur Mars, a déclaré Lalich, car les enjeux sont si importants. "S'il y a de l'eau liquide", a-t-il dit, "peut-être qu'il y a de la vie, ou peut-être que nous pourrions l'utiliser pour de futures missions humaines sur Mars."

L'eau liquide pourrait également avoir des implications importantes sur l'âge de la calotte polaire, le réchauffement interne de Mars et l'évolution du climat de la planète dans un passé géologiquement récent - et Lalich ne l'exclut pas entièrement.

"Aucun des travaux que nous avons effectués ne réfute l'existence possible d'eau liquide là-bas", a déclaré Lalich. "Nous pensons simplement que l'hypothèse d'interférence est plus cohérente avec d'autres observations. Je ne suis pas sûr que quoi que ce soit d'autre qu'un exercice puisse prouver que l'un ou l'autre côté de ce débat a définitivement raison ou tort." + Explorer plus loin

Les reflets brillants du pôle sud de Mars pourraient être de l'argile et non de l'eau