Mars

Comment savons-nous que Mars a autrefois eu des rivières et des lacs ?

Mars est aujourd’hui un désert froid et aride, mais il y a très longtemps, des rivières et des lacs existaient dans plusieurs régions. Les vallées creusées par l’eau, les deltas construits par les cours d’eau et les minéraux formés au contact de l’eau racontent le même passé. Les scientifiques rapprochent ces indices pour reconstituer l’histoire de l’eau disparue.

Cela ne signifie pas qu’un océan chaud a recouvert toute la planète pendant une longue période. L’époque et la durée des écoulements ont pu varier d’une région à l’autre, et les chercheurs étudient aussi l’hypothèse de fontes répétées de glace dans un climat froid. Une chose est certaine : la surface de Mars n’a pas toujours été aussi sèche qu’aujourd’hui.

• Environ 3 390 km Le rayon de Mars, à peu près la moitié de celui de la Terre
• 24 heures et 37 minutes La durée d’un jour martien, proche de celle d’un jour terrestre
• 687 jours Le nombre de jours terrestres nécessaires à Mars pour faire le tour du Soleil
• Deux lunes Phobos et Déimos, deux petits satellites irréguliers

D’où vient la couleur rouge de Mars ?

Les roches et le sol martiens contiennent beaucoup de minéraux riches en fer. Ces minéraux se sont oxydés, un peu comme le fer qui rouille sur Terre, puis se sont fragmentés en une fine poussière répandue sur de vastes étendues. Le vent soulève cette poussière dans l’atmosphère, ce qui donne à toute la planète une apparence rouge vue de loin.

De près, la surface n’est pas uniformément rouge. On y voit aussi des sols bruns et dorés, des roches noires et des minéraux clairs. L’expression « planète rouge » ne veut donc pas dire que tous les terrains ont la même couleur : elle indique que la poussière de fer oxydé produit la teinte dominante à distance.

Que révèle le delta asséché de Jezero ?

Un delta en éventail subsiste dans le cratère Jezero, exploré par le rover Perseverance. Il y a plus de 3,5 milliards d’années, une rivière a franchi une ouverture dans la paroi du cratère, formé un lac et déposé du sable et de la boue. Les observations orbitales ont aussi repéré, dans les dépôts du delta, des argiles et des carbonates transformés par l’eau.

Un delta se forme quand une rivière ralentit en entrant dans un lac et abandonne les matériaux qu’elle transportait. Les couches photographiées par Perseverance gardent la trace non seulement d’un lac relativement calme, mais aussi d’inondations plus tardives assez puissantes pour déplacer de gros blocs. L’histoire de l’eau à Jezero ne se résume donc pas à un lac rempli une seule fois, puis asséché tranquillement.

1. La rivière a ouvert un passage L’eau a traversé une ouverture dans la paroi du cratère en transportant du sable et de la boue.
2. Le lac et le delta se sont formés En ralentissant, l’eau a déposé par couches les matériaux qu’elle transportait.
3. De fortes inondations ont suivi Des courants plus tardifs ont poussé même de gros blocs vers le delta.
4. Le lac s’est asséché L’eau a disparu après un changement de climat, mais le relief et les couches rocheuses sont restés.
5. Un rover lit ces archives Perseverance examine les roches avec ses caméras et ses instruments et a scellé certains échantillons.

Quand des vallées dessinées par des rivières, un delta en éventail et des minéraux transformés par l’eau se rejoignent au même endroit, l’histoire d’un ancien lac apparaît.

Où sont passées l’eau et l’atmosphère épaisse ?

L’atmosphère actuelle de Mars est beaucoup plus ténue que celle de la Terre, si bien que l’eau liquide ne peut pas rester longtemps à la surface. Pourtant, toute l’eau n’a pas disparu. De la glace existe aux pôles et dans le sous-sol peu profond, tandis qu’une partie de l’eau est enfermée dans les minéraux qui composent les roches.

Un modèle du cycle de l’eau martien publié en 2021 a proposé qu’environ 30 à 99 % de l’eau initiale ait pu être piégée dans les minéraux de la croûte. Cette fourchette très large montre que la quantité exacte reste incertaine. Une partie de l’eau de Mars s’est échappée dans l’espace, mais elle n’a pas toute disparu par le même chemin.

Une grande partie de l’atmosphère s’est échappée dans l’espace. De 2014 à 2025, la sonde MAVEN a observé comment les ultraviolets du Soleil et le vent solaire arrachent des particules à la haute atmosphère martienne. Une analyse fondée sur les proportions d’atomes d’argon a estimé qu’environ 65 % de l’argon autrefois présent dans l’atmosphère de Mars avait été perdu dans l’espace. Ce résultat montre que le Soleil a fortement contribué à amincir l’atmosphère au fil du temps.

Une « biosignature potentielle » signifie-t-elle que la vie a été découverte ?

Non. Un échantillon prélevé en 2024 par Perseverance dans la roche appelée « Cheyava Falls » contient une roche argileuse riche en carbone organique et de petites taches où se concentrent des minéraux de fer et de soufre. Un article publié dans Nature en 2025 a classé cet assemblage comme une biosignature potentielle, car il pourrait être compatible avec une activité biologique.

Une biosignature potentielle ne signifie pas que la présence de vie est confirmée. Il faut tester à la fois la possibilité que des êtres vivants aient produit cette caractéristique et celle qu’elle résulte de réactions chimiques sans vie. La matière organique ne constitue pas non plus, à elle seule, une preuve de vie.

Les chercheurs ont étudié plusieurs réactions qui ne font intervenir aucun organisme, mais les instruments actuels du rover ne permettent pas de choisir entre les explications. Perseverance a scellé et conservé un échantillon de cette roche. Des analyses plus sensibles et de nouvelles recherches seront nécessaires pour déterminer comment se sont formés les minéraux, la matière organique et les taches.

Le désert rouge conserve plusieurs sortes de preuves

La poussière rouge de Mars témoigne de l’environnement aride actuel, tandis que les vallées, les deltas et les minéraux situés en dessous gardent la mémoire d’un passé où l’eau était présente. À Jezero, un lac calme et de fortes inondations ont laissé des couches rocheuses différentes, et ni l’atmosphère ni l’eau n’ont disparu par un seul processus.

L’histoire de Mars ne peut donc pas être établie à partir d’une seule photographie ou d’un minéral particulier. Lorsque la forme du relief, l’ordre des couches rocheuses, la composition des minéraux et les proportions d’atomes dans l’atmosphère concordent, l’évolution de la planète devient plus claire. Mars est un désert aride, mais aussi une planète qui conserve les archives d’anciens changements de son environnement.

Sources

• NASA Science — Mars Facts
• NASA Science — Mars 2020: Perseverance Rover
• NASA Science — Perseverance Science Highlights
• NASA JPL — New Study Challenges Long-Held Theory of Mars’ Water
• NASA Science — MAVEN
• NASA — Perseverance Potential Biosignature
• Nature — Redox-Driven Mineral and Organic Associations in Jezero Crater