Si Mars a encore de l’eau liquide, elle pourrait être trouvée dans les profondeurs du sous-sol, dans des aquifères, en utilisant la méthode sismoélectrique, affirment les chercheurs. Les ondes sismiques des martemotos (séismes de Mars) se déplaceraient à travers l’eau, créant des signaux électromagnétiques uniques.
Trouver de l’eau souterraine à travers les séismes sur Mars
Les scientifiques disent que Mars avait déjà des océans, mais que sa surface est actuellement essentiellement sèche comme un os. Cependant, Mars pourrait encore avoir de l’eau liquide dans les profondeurs de son sous-sol, dans des aquifères.
Le 17 juin 2024, des chercheurs de la Penn State University, en Pennsylvanie, ont affirmé qu’il serait possible de trouver ces aquifères en écoutant les marsquakes, la version martienne des tremblements de terre. Les secousses produiraient des signaux électromagnétiques spécifiques lorsqu’elles se déplaceraient à travers l’eau, en profondeur dans la surface.
Les chercheurs ont publié leurs résultats dans le JGR Planets le 5 mai 2024.
De l’eau sur Mars pourrait être en profondeur
Actuellement, Mars est froide et extrêmement sèche en surface, essentiellement un désert planétaire. Mais les scientifiques suggèrent qu’il pourrait encore exister quelques aquifères d’eau liquide bien en dessous de la surface, où il fait plus chaud. Si tel est le cas, il est probable que ce soit trop profond pour être détecté par des méthodes traditionnelles telles que la radar pénétrant le sol. Cependant, les vaisseaux spatiaux en orbite utilisant le radar ont trouvé d’importants dépôts de glace sur Mars.
Alors, comment pouvons-nous trouver l’eau si elle est là?
Les chercheurs de la Penn State ont déclaré que nous pourrions écouter les séismes de Mars. Lorsque les secousses sismiques traversent des masses d’eau liquide, elles produisent des signaux électromagnétiques. En examinant les données des marsquakes, les scientifiques pourraient détecter des aquifères souterrains, s’ils existent.
Écouter les marsquakes pour trouver de l’eau sur Mars
Les chercheurs ont affirmé que, au lieu d’un radar pénétrant le sol normal, ils suggèrent l’utilisation de la méthode sismoélectrique. Il s’agit d’une technique plus récente, encore en développement, pour caractériser de manière non invasive la subsurface de la Terre.
Les capteurs placés en surface peuvent détecter les signaux électromagnétiques produits lorsque les ondes sismiques d’un tremblement de terre traversent l’eau liquide. Les différences dans la façon dont les roches et l’eau se déplacent par rapport aux ondes sismiques produisent des champs électromagnétiques distincts.
Lorsqu’un aquifère est trouvé, les données de ces capteurs révèlent la profondeur, le volume, l’emplacement et la composition chimique de l’aquifère. Un futur rover ou atterrisseur pourrait utiliser cette technique sur Mars.
Si nous écoutons les marsquakes se déplaçant à travers la subsurface, s’ils passent par de l’eau, ils créeront ces merveilleux et uniques signaux de champs électromagnétiques. Ces signaux pourraient être un diagnostic de l’eau actuelle et moderne sur Mars.
A déclaré Nolan Roth, auteur principal de l’étude au Département de Géosciences de la Penn State.
En fait, il serait encore plus facile de le faire sur Mars que sur Terre. Cela est dû au fait que l’eau dans la subsurface de la Terre ne se limite pas seulement aux aquifères. Cette autre eau peut générer des signaux électromagnétiques différents.
Ainsi, pour trouver des aquifères, les scientifiques doivent filtrer ce « bruit de fond » supplémentaire. Mais sur Mars, il n’y a pas d’autre eau liquide au sol, plus près de la surface. Cela signifie que tout signal d’aquifères serait plus propre et distinct.
Ainsi, si une future mission sur Mars utilisait cette technique sismoélectrique, il serait assez facile de trouver des aquifères, s’ils existent.
Modélisation de la subsurface martienne
Pour tester si la technique fonctionnerait bien sur Mars, les chercheurs ont créé un modèle informatique de la subsurface. Ensuite, ils ont ajouté des aquifères au modèle.
Les résultats indiquent que la technique devrait être capable de trouver des aquifères profondément enterrés sur Mars. En fait, elle pourrait révéler leur épaisseur ou épaisseur réduite, leur salinité (quantité de sel dissous qu’ils contiennent) et d’autres propriétés physiques.
Et le rover InSight?
Le module d’atterrissage InSight de la NASA, qui a atterri en 2018 et a terminé sa mission en 2022, a détecté de nombreux séismes de Mars avec son sismomètre. Il a également cartographié la subsurface. Mais il y avait des limites.
Tous les aquifères seraient probablement trop profonds pour être détectés avec ses instruments, et les sismomètres peuvent avoir du mal à distinguer entre l’eau, le gaz et la roche. Mais il disposait également d’un magnétomètre, qui mesure les champs magnétiques.
Si les scientifiques combinent les données du magnétomètre et du sismomètre, ils pourraient révéler des signaux sismoélectriques. Pour cela, plus d’études sur Terre seront probablement nécessaires et un instrument sismoélectrique dédié dans une future mission sur Mars serait préférable.
La même technique pourrait également être utilisée ailleurs; par exemple, sur les lunes océaniques. Un atterrisseur sur Europe ou Encelade pourrait alors mesurer la profondeur des océans des lunes.
En 2018, l’orbiteur Mars Express a trouvé les premières preuves de possibles lacs d’eau salée liquide sous la calotte glaciaire du pôle Sud de la planète. D’autres études, cependant, ont jeté le doute sur cette interprétation des données radar. D’autres l’ont soutenue.