Les ravins martiens ont été formés par un écoulement de sable

En 1999, la sonde spatiale Mars Global Surveyor a renvoyé des images extraordinaires de la surface de la planète rouge. Ils montraient des ravins qui avaient été creusés dans les collines martiennes aux latitudes moyennes de la planète.

Le même genre de ravines se forme sur Terre et ici leur existence est le résultat de l'érosion hydrique. Divers géologues planétaires ont immédiatement suggéré qu'un processus similaire devait être à l'œuvre sur Mars. Leur pensée était qu'un certain fluide doit être responsable.

C'est une idée passionnante mais qui est semée d'embûches. Des preuves récentes provenant de rovers martiens suggèrent que de l'eau liquide coulait autrefois à la surface de Mars, mais il y a bien longtemps dans le passé de la planète. En revanche, les ravins repérés par le Global Surveyor n'ont probablement que quelques millions d'années et sur cette échelle de temps, l'atmosphère martienne a été trop froide et trop mince pour l'eau liquide.

Pour contrer cela, les géologues disent qu'un autre mécanisme de chauffage pourrait faire couler de l'eau liquide d'un aquifère souterrain. Mais les ravines semblent être le résultat d'écoulements répétés, donc si cette explication est correcte, il doit y avoir un mécanisme qui remplit les aquifères. Sur Terre, ce mécanisme est la pluie. Sur Mars, un tel mécanisme est manifestement absent.

Il existe cependant une autre possibilité. Peut-être que les ravines sont causées par le flux de sable et de poussière. Des ravines similaires sont connues pour se produire sur les dunes sur Terre, mais uniquement lorsque l'angle de la colline est au-dessus d'un certain seuil critique. Le problème avec les ravins martiens est que la plupart des versants ne sont pas assez raides pour que ce processus se produise.

Aujourd'hui, Yolanda Cedillo-Flores et Héctor Javier Durand-Manterola de l'Universidad Nacional Autónoma de México proposent une solution à cette énigme. Leur idée est que les ravines se forment lorsque le dioxyde de carbone dans le sol se sublime, provoquant la fluidisation du sable.

Cela résout un certain nombre de problèmes. Elle permet d'abord au sable de s'écouler sur des versants beaucoup moins profonds que le seuil critique. Il explique aussi comment les ravines se forment par l'action d'écoulements répétés sur de longues périodes de temps. Leur idée est que le dioxyde de carbone se dépose sur le sol pendant les périodes froides et recouvert de poussières soufflées par le vent. Le dioxyde de carbone se sublime alors pendant les périodes plus chaudes, faisant couler le sable en descente.

Cette théorie explique aussi pourquoi les ravines se forment principalement aux latitudes moyennes et non à l'équateur ou aux pôles. Aux pôles, il fait rarement assez chaud pour chauffer régulièrement le dioxyde de carbone recouvert de sable et à l'équateur, il fait trop chaud pour qu'il se forme. Les latitudes moyennes sont donc les meilleurs endroits pour la formation de ravines.

Cedillo-Flores et Durand-Manterola tentent de sceller l'affaire en recréant dans leur laboratoire les conditions de formation de ravines martiennes en injectant de l'air dans un lit de sable. Effectivement, ce processus conduit à la formation de ravines de type martien à des angles bien inférieurs au seuil critique (voir l'image ci-dessus).

Il existe des différences importantes entre les ravins expérimentaux et ceux qui se forment sur Mars, comme leur longueur. Mais les chercheurs disent que cela peut s'expliquer par la différence entre la façon dont l'air est injecté dans le sable et la façon dont le dioxyde de carbone se sublime.

Mieux encore, la nouvelle théorie ne nécessite aucune hypothèse particulière sur la planète rouge. Notre modèle ne nécessite pas de conditions exotiques ; seuls ceux que l'on trouve actuellement sur Mars, disent Cedillo-Flores et Durand-Manterola.

C'est une explication convaincante de la formation des ravins martiens. Et ce sera un coup dur pour ceux qui recherchent des preuves d'eau liquide à la surface de Mars (et la possibilité de vie que cela suggère).

L'eau est peut-être encore présente sur Mars, mais il semble de plus en plus clair qu'il existe de meilleurs endroits dans le système solaire pour que les astrobiologistes concentrent leur attention.

Réf : arxiv.org/abs/1004.5417 : Ravines martiennes : produites par la fluidisation de la matière sèche

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