Un Nil sur Mars
Publié par Adrien le 14/11/2018 à 08:00
Source: Jean Hamann - Université Laval
L'étude des chenaux sous-marins jette un nouvel éclairage sur les anciens cours d'eau martiens

Au cours du dernier demi-siècle, les images de Mars prises par des sondes orbitales montrent des chenaux étroits ou larges, courts ou longs, qui sillonnent sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...), suggérant que de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) a déjà coulé en abondance sur cette planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...). Pour mieux documenter les conditions qui ont mené à la formation de ces chenaux, des chercheurs se sont tournés... vers les fonds marins et lacustres de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...). Les informations qu'ils en ont rapportées suggèrent que les débits ancestraux des rivières martiennes étaient jusqu'à 2,4 fois plus élevés que ce qu'on croyait.

Pour mener cette étude, Dominique Turmel, professionnel de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également...) du Département de géologie (La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et λογος (logos, « parole », « raison »), est la science qui traite...) et de génie géologique et membre du Laboratoire d'études sur les risques naturels, a fait équipe avec son ancien codirecteur de thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard du sujet ou du thème qu'il...), Gary Parker, de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de l'Illinois, et quatre autres chercheurs américains. "Je suis davantage un géologue sous-marin (Un sous-marin est un navire capable de se déplacer dans les trois dimensions, sous la surface de l'eau ; il se distingue ainsi des autres bateaux et navires qui se déplacent dans deux...) qu'un géologue martien (Martien est un nom générique qui désigne plusieurs types de créatures imaginaires censées vivre sur mars. Selon la version la plus répandue, les martiens,...)", précise-t-il d'emblée.

Photo: NASA

L'idée que les chenaux martiens puissent révéler des secrets sur l'histoire hydrologique de cette planète se butait à une inconnue. "Sur Terre, il existe une relation géométrique entre la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane,...) d'un cours d'eau et le débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) qui existait au moment de sa formation, rappelle-t-il. Nous ne savions pas si cette relation était préservée sur Mars parce que la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les articles « force (vertu) » et...) gravitationnelle y est 2,6 fois plus faible que sur Terre."

Pour en avoir le coeur net, les chercheurs ont étudié la formation de chenaux dans les fonds marins. "La force gravitationnelle terrestre est la même partout sur Terre, mais la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) effective est plus faible au fond des plans d'eau. Cela nous a permis d'étudier la formation des chenaux dans des milieux où la gravité effective est au moins quatre fois plus faible que sur Mars."

Les chercheurs ont donc utilisé des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) provenant de chenaux situés au fond de la mer Noire (La mer Noire est une mer située entre l’Europe et l’Anatolie. Large d'environ 1 150 km d’ouest en est et de 600 km du...) - où le courant d'eau est créé par l'arrivée d'eau plus salée en provenance de la Méditerranée - et du lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il suffit que la profondeur, la superficie, ou le volume soit suffisant pour...) Wabush au Labrador - où le courant d'eau est créé par l'arrivée d'eau chargée des résidus miniers. "Ces gradients de salinité et de densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de...) font en sorte que l'eau plonge vers le fond, ce qui crée un courant qui forme de chenaux pouvant atteindre quelques mètres de profondeur", précise Dominique Turmel.

Les analyses des chercheurs, rapportées plus tôt cette année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) dans la revue Geology, montrent que peu importe la force gravitationnelle effective, la relation géométrique entre le débit et la largeur des chenaux est maintenue. Contrairement à ce qu'on croyait, il n'est donc pas nécessaire d'apporter un correctif pour compenser la différence de gravité entre Mars et la Terre. Cela signifie que les études antérieures avaient sous-estimé d'au moins 50% les débits requis pour former des chenaux de 70 mètres ou plus de largeur. Ainsi, le débit ancestral du plus large chenal martien (1 000 mètres) est 2,4 fois plus élevé que ce qu'on croyait.

"Je ne suis pas un spécialiste de la planète Mars, rappelle Dominique Turmel, mais selon les calculs que nous faisons à partir de la morphologie des chenaux martiens, il y a déjà eu des rivières importantes sur cette planète. Le débit de certains de ces cours d'eau était comparable au débit actuel du Nil."

Photo: NASA
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