Imaginez une planète recouverte d'un océan immense, avec des rivières, des fleuves et des lacs. Cette planète, c'est Mars, il y a environ trois milliards d'années, bien avant qu'elle ne devienne le désert aride et impropre à la vie que nous connaissons aujourd'hui.

Une étude parue dans la revue Nature NPJ Space Exploration a essayé de quantifier à quel point la planète était recouverte d'eau à l'époque. Pour y parvenir, ils ont récolté de nombreuses images issues des différentes sondes orbitant autour de Mars afin d'identifier des structures qui pourraient être des traces d'anciens deltas, similaires à ceux que l'on peut trouver dans les cours d'eau terrestres. 

Un océan et des rivières, comme sur Terre

Le long de l'équateur martien, une énorme formation géologique nommée Valles Marineris constitue un canyon, le plus grand de la planète, qui pourrait être un vestige laissé par un ancien océan. C'est là que les scientifiques ont identifié, grâce aux images haute résolution fournies par les orbiteurs, des structures géologiques tout autour du canyon qui faisaient penser à des deltas - autrement dit, à des rivières qui se jettent dans un océan, laissant sur leurs rives des sédiments caractéristiques.

Ces marques ont été analysées en détail avec les données récupérées par la sonde Trace Gas Orbiter de l'Agence spatiale européenne (ESA), mais aussi Mars Express et Mars Reconnaissance Orbiter. Tout cela a permis de mettre en lumière un paysage qui ressemble énormément à la Terre dans un environnement montagneux, avec ces longs filaments qui semblent descendre des montagnes pour aller se jeter dans ce qui fut sans doute, jadis, un océan.

Les dépôts de sédiments montrent l'existence d'anciennes rivières. © Nature, NPJ, Argadestya et al.

Pour les auteurs, cela ne laisse pas de place aux doutes, les images montrent très clairement qu'il y avait un océan sur Mars il y a trois milliards d'années. À partir de cette hypothèse, les chercheurs ont donc essayé de caractériser cet océan disparu.

Un monde habitable, voire habité ?

Ils ont conclu qu'il pouvait s'agir d'une étendue d'eau au moins aussi grande que l'océan Arctique sur Terre, ce qui est immense sur une planète deux fois plus petite que la nôtre.

Un des auteurs, Fritz Schlunegger, de l'Université de Berne, précise dans un communiqué : « Nous ne sommes pas les premiers à émettre la possibilité de l'existence d'un océan de cette taille. En revanche, les précédents travaux étaient basés sur des données moins précises, et en partie sur des indices indirects. Notre reconstruction du niveau de la mer, elle, est fondée sur des preuves concrètes, car nous avions des images de meilleure qualité ».

Le paysage désertique pourrait encore contenir des molécules, traces d'une activité ancienne. © JPL, Caltech

Avec une telle étendue d'eau qui devait alors occuper une bonne partie de l'hémisphère nord de Mars, la tentation est grande de se dire qu'il y avait une vie martienne aujourd'hui disparue. Mais l'étude n'a pas de réponse définitive à cette question. En effet, les chercheurs se sont avant tout intéressés à l'existence de canyons, de deltas et de sédiments, mais n'ont pas d'analyse du sol martien, ce qui pourrait indiquer la composition minéralogique, et donc la nature de l'eau liquide qui existait autrefois.

Pour en savoir plus, d'autres analyses plus poussées, au sol, devraient être menées. Sur cette thématique, on attend beaucoup du futur rover européen Rosalind Franklin, capable de creuser le sol pour analyser la roche sous la surface. Sans oublier l'américain Perseverance, qui a déjà prélevé et mis des échantillons de côté, dans l'espoir de pouvoir un jour les ramener sur Terre.