Des chercheurs de la Rice University ont développé un modèle climatique montrant que de petits lacs sur le Mars primitif pouvaient rester liquides pendant des décennies sous une fine glace saisonnière, malgré des températures de congélation. Cette découverte résout un casse-tête majeur en science planétaire concernant les preuves d'eau sur une Planète Rouge apparemment froide. L'étude suggère que de tels lacs ont pu fondre et geler à nouveau annuellement sans se solidifier complètement.
De petits lacs sur le Mars primitif, il y a environ 3,6 milliards d'années, ont pu perdurer pendant des décennies même lorsque les températures moyennes de l'air chutaient bien en dessous du point de congélation, selon une nouvelle étude de la Rice University. Publiée dans AGU Advances, la recherche adapte un cadre de modélisation climatique terrestre pour simuler les conditions martiennes, en particulier dans le cratère Gale près de l'équateur de la planète. L'équipe, dirigée par l'étudiante diplômée Eleanor Moreland, a modifié l'approche de modélisation des systèmes proxy — initialement utilisée pour reconstruire les climats anciens de la Terre via des proxies comme les cernes d'arbres ou les carottes de glace — en un outil appelé LakeM2ARS. Ce modèle intègre des facteurs spécifiques à Mars tels que la lumière solaire réduite, une atmosphère riche en dioxyde de carbone et des variations saisonnières uniques. S'appuyant sur les données du rover Curiosity de la NASA, y compris les formations rocheuses et les dépôts minéraux, ils ont exécuté 64 scénarios simulant un lac hypothétique sur 30 années martiennes, soit environ 56 années terrestres. Les résultats indiquent que dans certaines conditions, les lacs restaient liquides sous une fine couche de glace formée saisonnièrement. Cette glace agissait comme un isolant, emprisonnant la chaleur pour empêcher un gel complet tout en permettant à la lumière du soleil de réchauffer l'eau pendant les périodes plus douces, minimisant ainsi l'évaporation et les variations de profondeur au fil du temps. « Voir des bassins de lacs anciens sur Mars sans preuves claires de glace épaisse et durable m'a fait me demander si ces lacs pouvaient retenir de l'eau plus d'une saison dans un climat froid », a déclaré Moreland. « Lorsque notre nouveau modèle a commencé à montrer des lacs pouvant durer des décennies avec seulement une fine couche de glace disparaissant saisonnièrement, c'était excitant de penser que nous avions enfin un mécanisme physique correspondant à ce que nous voyons sur Mars aujourd'hui. » La co-auteure Kirsten Siebach a ajouté : « Cette couverture de glace saisonnière agit comme une couverture naturelle pour le lac. Elle isole l'eau en hiver tout en permettant sa fonte en été. Comme la glace est fine et temporaire, elle laisserait peu de traces, ce qui pourrait expliquer pourquoi les rovers n'ont pas trouvé de signes clairs de glace pérenne ou de glaciers sur Mars. » La découverte remet en question les vues antérieures selon lesquelles l'eau liquide nécessitait des périodes prolongées de chaleur sur Mars. Au lieu de cela, des lacs stables sous glace saisonnière pourraient expliquer les caractéristiques géologiques préservées comme les lignes de rivage, les sédiments stratifiés et les minéraux. Des travaux futurs testeront le modèle sur d'autres bassins martiens pour évaluer les implications plus larges pour l'habitabilité passée, l'eau liquide restant cruciale pour les environnements potentiellement favorables à la vie. L'étude a été soutenue par le Rice Faculty Initiative Fund et l'Agence spatiale canadienne, avec des co-auteurs d'institutions incluant le Jet Propulsion Laboratory de la NASA et la Brown University.