Les scientifiques proposent que des éruptions volcaniques explosives il y a des milliards d'années ont transporté de l'eau de l'intérieur de Mars vers ses régions équatoriales, formant d'épaisses couches de glace sous la surface. Ce mécanisme explique la glace détectée par radar dans la zone la plus chaude de la planète sans recourir à des changements dans l'inclinaison axiale de Mars. Cette découverte pourrait aider les futures missions humaines en fournissant des ressources en eau accessibles.
Les régions équatoriales de Mars, qui connaissent des températures de midi allant jusqu'à 20 °C (68 °F), abritent des couches épaisses inattendues de glace sous la surface, comme révélé par des données de radar orbital au cours des dernières années. La plus grande partie de la glace martienne était auparavant considérée comme concentrée aux calottes polaires, rendant les dépôts équatoriaux énigmatiques. « Il y a cette couche gelée à l'équateur – c'est étrange car c'est la partie la plus chaude de la planète », déclare Saira Hamid à l'Université d'État de l'Arizona.
Hamid et son équipe ont simulé l'activité volcanique ancienne sur Mars, lorsque la planète avait une atmosphère plus dense il y a des milliards d'années. Leurs modèles montrent que des éruptions explosives pourraient éjecter de l'eau, ainsi que de la poussière volcanique et du soufre, de l'intérieur vers l'atmosphère. En raison de la gravité plus faible de Mars, ces panaches pourraient atteindre 65 kilomètres de haut, s'étendant potentiellement à l'espace. L'eau gèlerait alors dans la haute atmosphère et précipiterait sous forme de neige, s'accumulant en couches de glace. « C'est vraiment une histoire de feu et de glace », explique Hamid.
Une fois déposée, l'eau a formé une glace compacte et sale isolée par une couche de cendres volcaniques, qui a empêché la sublimation dans l'espace et préservé les dépôts jusqu'à nos jours. Un site clé est la Formation Fossae de Medusa, une structure volcanique équatoriale massive. « Si vous faisiez fondre toute l'eau que nous pensons voir dans la formation Fossae de Medusa, vous rempliriez les Grands Lacs. C'est beaucoup d'eau », note Tom Watters à l'Institution Smithsonian à Washington DC. « La possibilité entière de ce type de dépôt riche en glace a été un peu un casse-tête pour beaucoup de gens. »
Cette théorie d'origine volcanique simplifie les explications, évitant le besoin de transport de glace des pôles ou de changements majeurs dans l'obliquité de Mars – son inclinaison par rapport au Soleil. L'atmosphère plus épaisse de l'équateur la rend également idéale pour les atterrissages de vaisseaux spatiaux, et la glace accessible pourrait fournir de l'eau pour les missions habitées. Cependant, Watters met en garde la prudence : « Pour ces voyages initiaux, vous voulez emporter suffisamment d'eau au cas où nous nous tromperions complètement... Apportez une pelle, mais aussi suffisamment d'eau. »
Les résultats paraissent dans Nature Communications (DOI : 10.1038/s41467-025-63518-8).