Mars : Un ruissellement d’eau salée à l’origine des structures en "Araignée" ?

Par Franck Selsis

Dans les régions polaires de l’hémisphère sud martien, le printemps s’accompagne de la sublimation de la glace de CO2 et d’eau accumulée pendant la nuit polaire. Les propriétés particulières de la glace de CO2 produisent des phénomènes remarquables tels que la formation de geysers de CO2 gazeux et de poussières qui constellent certaines terrains de taches et de traînées sombres (dark spots). La formation de ces points sombres semble désormais bien comprise [1,2] mais d’autres structures, décrites comme des « Araignées » ou Spiders, observées dans les mêmes régions, ne semblent pas pouvoir être expliquées par les mêmes phénomènes. Les Spiders étaient jusqu’à présent interprétées comme des réseaux de fractures divergentes associées au craquement de la glace de CO2, mais une étude publiée par la revue Astrobiology [3] et basée sur des observations collectées par la sonde Mars Global Surveyor (NASA) remet cette hypothèse en question. L’équipe du Centro de Astrobiologia de Madrid, menée par Olga Prieto-Balesteros, et en collaboration avec Franck Selsis, du Centre de Recherche Astronomique de Lyon, suggère une origine liée au ruissellement saisonnier d’eau liquide salée. L’eau liquide ne peut exister de façon permanente à la surface de Mars en raison des conditions de température et de pression qui y règnent. Toutefois, de l’eau salée (dont le point de fusion est à plus basse température) pourrait couler durant de brèves périodes, aux heures les plus chaudes de la journée, avant de s’évaporer complètement ou de geler à nouveau. Les données recueillies montrent que les Spiders se forment en des points où la température, associée à la richesse présumée en sel, permettrait la fonte de la glace de sub-surface (pergélisol ou permafrost en anglais). Il en résulterait un ruissellement d’eau salée produisant un réseau de rigoles aboutissant à la structure observée des Spiders. Outre la température, deux indications appuient cette hypothèse : la première c’est l’évolution de l’aspect des Spiders qui, de sombres au début du printemps, deviennent claires et le restent jusqu’à la saison suivante. La phase sombre correspondrait à la présence d’eau liquide tandis que les résidus de sel laissés par l’évaporation expliqueraient la phase claire. La seconde indication provient de la topographie : les branches constituant les Spiders semblent suivre la pente du terrain et s’accumuler au fond de dépressions, comme le feraient des rigoles et non des fractures.

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L’hypothèse demande à être confirmée par de nouvelles observations, mais s’il s’avérait que de l’eau liquide coule effectivement de façon saisonnière dans cette région, il s’agirait alors d’un site de première importance pour de futures missions d’exploration à la recherche d’habitats martiens potentiels.

[1] S. Piqueux, S. Byrne, M. I. Richardson, Sublimation of Mars’ southern seasonal CO2 ice cap and the formation of spiders, 2003, Journal of Geophysical Research 108, p.3
[2] H. H. Kieffer, P. R. Christensen, T. N. Titus, CO2 jets formed by sublimation beneath translucent slab ice in Mars’ seasonal south polar ice cap, Nature 442, 793-796
[3] O. Prieto-Balesteros, D. C. Fernandez-Remolar, J. A. Rodriguez-Manfredi, F. Selsis, S. C. Manrubia, Spider : Water-driven erosive structures in the Southern hemisphere of Mars, Astrobiology 6-4, 651-667

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