Une nouvelle recherche révèle qu'il est peu probable qu'un lac se trouve sous la calotte glaciaire de Mars

Des chercheurs de l'Université Cornell ont fourni une explication simple et complète, quoique moins dramatique, des réflexions radar brillantes initialement interprétées comme de l'eau liquide sous la calotte glaciaire du pôle sud de Mars.

Leurs simulations montrent que de petites variations dans les couches de glace d’eau – trop subtiles pour que les instruments radar à pénétration du sol puissent les résoudre – peuvent provoquer des interférences constructives entre les ondes radar. Une telle interférence peut produire des réflexions dont l'intensité et la variabilité correspondent aux observations faites à ce jour, non seulement dans la zone considérée comme étant de l'eau liquide, mais également à travers les dépôts en couches dits polaires sud.

“Je ne peux pas dire qu'il est impossible qu'il y ait de l'eau liquide là-bas, mais nous montrons qu'il existe des moyens beaucoup plus simples d'obtenir la même observation sans avoir à aller aussi loin, en utilisant des mécanismes et des matériaux dont nous savons déjà qu'ils existent là-bas.” a déclaré Daniel Lalich, associé de recherche au Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science. “Juste par hasard, vous pouvez créer le même signal observé dans le radar.”

Lalich est le premier auteur de « Small Variations in Ice Composition and Layer Thickness Explain Bright Reflections Below Martian Polar Cap Without Liquid Water », publié le 7 juin dans Avancées scientifiques.

Les explorateurs robotiques ont fourni de nombreuses preuves que l'eau coulait à la surface de l'ancienne Mars, notamment dans un ancien delta fluvial qui fait actuellement l'objet d'une enquête par le rover Perseverance de la NASA. S'appuyant sur un instrument radar capable de sonder sous la surface pour détecter la glace d'eau et les aquifères potentiellement cachés, les membres de l'équipe scientifique de l'orbiteur Mars Express dirigée par l'Agence spatiale européenne ont annoncé en 2018 avoir découvert un lac enfoui sous la calotte polaire sud.

Les implications étaient énormes : là où il y a de l’eau liquide, il pourrait y avoir une vie microbienne.

Mais même si les mêmes réflexions radar brillantes indiqueraient probablement la présence d'un lac sous-glaciaire sur Terre, a déclaré Lalich, les conditions de température et de pression sur Mars sont très différentes.

En utilisant des modèles plus simples, Lalich avait précédemment montré que les signaux radar brillants pouvaient être créés en l'absence d'eau liquide, mais il a déclaré que les hypothèses concernant les couches de dioxyde de carbone gelées sous la calotte glaciaire étaient probablement incorrectes.

La nouvelle recherche raconte une histoire plus complète, a-t-il déclaré, comblant les lacunes de l'hypothèse d'interférence radar avec une modélisation plus réaliste. Les milliers de scénarios de superposition générés aléatoirement étaient basés uniquement sur les conditions connues pour exister aux pôles martiens et faisaient varier la composition et l'espacement des couches de glace d'une manière attendue sur des dizaines ou des centaines de kilomètres.

Ces légers ajustements produisaient parfois des signaux souterrains brillants cohérents avec les observations dans chacune des trois fréquences utilisées par l'instrument radar MARSIS de l'orbiteur Mars Express, un partenariat entre la NASA et l'Agence spatiale italienne. Probablement pour une raison simple, affirme Lalich : les ondes radar rebondissant sur des couches trop rapprochées pour que l'instrument puisse les résoudre peuvent être combinées, amplifiant leurs pics et leurs creux.

“C'est la première fois que nous avons une hypothèse qui explique l'ensemble des observations sous la calotte glaciaire, sans avoir à introduire quoi que ce soit d'unique ou d'étrange”, a déclaré Lalich. “Ce résultat où nous obtenons des réflexions brillantes dispersées partout est exactement ce que l'on peut attendre d'une interférence en couche mince dans le radar.”

Tout en n’excluant pas la possibilité d’une détection future par des instruments plus performants, Lalich a déclaré qu’il soupçonnait que l’histoire de l’eau liquide et de la vie potentielle sur la planète rouge était terminée depuis longtemps.

“L'idée qu'il y aurait de l'eau liquide, même un peu près de la surface, aurait été vraiment excitante”, a déclaré Lalich. “Je ne pense tout simplement pas que ce soit là.”