Il fut un temps où l’eau liquide abondait à la surface de Mars – océans, lacs et rivières – mais elle a disparu il y a environ 3 milliards d’années. Aujourd’hui, des rovers explorent les lits de lacs asséchés et les lits de rivières à sec. Si une partie de l’eau martienne est emprisonnée sous forme de glace dans les calottes polaires et de pergélisol aux latitudes moyennes, on supposait que le reste s’était échappé dans l’espace. On pensait que la vapeur d’eau atmosphérique avait été détruite par le rayonnement ultraviolet solaire et que la faible gravité de Mars était incapable de retenir l’hydrogène de cette vapeur, qui aurait alors été emporté dans l’espace par le vent solaire, sans la protection du champ magnétique global. Parallèlement, l’oxygène de cette vapeur aurait oxydé les roches de surface, conduisant à la formation de la planète rouge rouille que nous connaissons aujourd’hui.
Poussière et vallées
Bien que Mars, la Planète rouge, soit aujourd’hui une vaste étendue inhospitalière, les scientifiques pensent qu’elle ressemblait autrefois à la Terre. De plus, les experts avancent que Mars a jadis connu un climat chaud et humide, une hypothèse fondée sur des caractéristiques géologiques remarquables de ce monde désormais aride, comme de vastes réseaux de vallées probablement creusées par des cours d’eau. Par ailleurs, une nouvelle équipe de chercheurs a découvert des preuves qu’il a pu pleuvoir, voire neiger, sur Mars.
Cependant, un mystère important se cache derrière cette histoire: on ignore d’où l’eau pourrait provenir sur Mars, et la plupart des modèles climatiques prévoient que les températures à la surface de la planète sont trop froides pour que l’eau liquide puisse exister, ce qui soulève la question de la formation de ces formations géologiques visibles.
«Il est très difficile de tirer des conclusions définitives», a déclaré Amanda Steckel, chercheuse au Département de géologie et de sciences planétaires du California Institute of Technology. «Mais nous constatons que ces vallées commencent à haute altitude. Il est difficile d’expliquer cela uniquement par la glace.» L’étude de l’équipe a été publiée le 21 avril 2025 dans le Journal of Geophysical Research: Planets.
À l’aide de simulations informatiques, Steckel et son équipe ont exploré l’aspect qu’aurait pu avoir Mars il y a environ 4 milliards d’années, durant l’époque noachienne, période où l’eau aurait pu transformer radicalement la surface de la planète. Leur modèle, initialement développé pour la Terre, a été adapté pour simuler l’évolution du paysage martien près de l’équateur. Dans cette région, de vastes réseaux de chenaux s’étendent des hauts plateaux vers d’anciens lacs, voire un océan. Le rover Perseverance de la NASA a exploré l’un de ces sites, le cratère Jezero, où coulait autrefois un puissant fleuve.
«Il faudrait un débit d’eau de plusieurs mètres pour déposer des rochers comme ceux que l’on trouve à Jezero», a déclaré Brian Hynek, auteur principal de l’étude et scientifique au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l’Université du Colorado à Boulder.
De plus, et c’est intéressant, des traces du passé tempéré de Mars se retrouvent dans les caractéristiques géologiques de la Terre. «Si vous ouvriez des images de Google Earth de régions comme l’Utah et que vous dézoomiez, vous verriez des similitudes avec Mars», a déclaré Steckel.
L’équipe a testé deux hypothèses principales sur la façon dont les vallées de Mars auraient pu se former sous l’effet des précipitations: l’une supposait que la planète était chaude et humide, et l’autre que la glace avait temporairement fondu au bord d’une grande calotte glaciaire, représentant un climat froid et sec.
Chaque scénario a donné lieu à un Mars d’apparence totalement différente, avec la formation de vallées à des endroits complètement différents.
Dans le modèle de fonte des glaces, les vallées se sont principalement formées en haute altitude, à proximité des zones où la glace aurait dû se trouver. Bien que ce scénario puisse sembler de prime abord cohérent avec les caractéristiques de Mars aujourd’hui, la version chaude et humide a engendré des réseaux de vallées beaucoup plus étendus, se formant partout, des régions de basse altitude jusqu’à plus de 3 353 mètres au-dessus de la surface moyenne de la planète.
Cette dernière distribution correspond mieux à ce que l’on observe sur Mars: un réseau de vallées disséminées à différentes altitudes et dans diverses régions. Si le modèle de fonte des glaces explique certaines caractéristiques locales, la version chaude et humide permet de mieux comprendre le paysage de la planète à l’échelle globale. «L’eau provenant de ces calottes glaciaires ne commence à former des vallées que dans une bande d’altitudes restreinte», explique Steckel. «En revanche, avec une distribution des précipitations, les sommets des vallées peuvent se former partout.»
Cela suggère que les précipitations ont joué un rôle important dans la formation de ces vallées, indiquant que Mars, dans son passé, avait probablement un climat suffisamment chaud pour permettre la pluie et même la neige.
Bien que des preuves supplémentaires et des réponses à des questions telles que la façon dont la planète a pu rester suffisamment chaude pour qu’il y pleuve ou qu’il neige soient nécessaires, les recherches se poursuivent. Néanmoins, Hynek a souligné que l’étude apporte des indices précieux non seulement sur Mars, mais aussi sur les débuts de l’histoire de la Terre.
«Une fois l’érosion causée par les cours d’eau stoppée, Mars a été pratiquement figée dans le temps et ressemble probablement encore beaucoup à la Terre d’il y a 3,5 milliards d’années», a-t-il déclaré.
Des scientifiques, en combinant des données de l’Agence spatiale européenne (ESA) et des sondes de la NASA avec de nouvelles expériences en laboratoire utilisant un modèle de poussière martienne, ont découvert que la fameuse poussière rouillée de la planète rouge a une histoire beaucoup plus humide qu’on ne le pensait. Ces résultats suggèrent que Mars était déjà rouillée dans les temps anciens, à une époque où l’eau liquide était plus répandue.
Mars est facilement reconnaissable dans le ciel nocturne à sa couleur rouge vif. Grâce aux nombreuses sondes spatiales qui ont étudié la planète ces dernières décennies, nous savons que cette couleur rouge est due à la présence de minéraux de fer rouillés dans sa poussière. Cela signifie que le fer contenu dans les roches martiennes a réagi à un moment donné avec de l’eau liquide, ou avec de l’eau et de l’oxygène atmosphérique, un processus similaire à la formation de la rouille sur Terre, comme l’a indiqué le service de presse de l’ESA en février 2025.
Pendant des milliards d’années, cette matière rouillée — l’oxyde de fer — s’est transformée en poussière et a été transportée par les vents à travers la planète, un processus qui se poursuit encore aujourd’hui.
Cependant, les oxydes de fer se présentent sous différentes formes, et la composition chimique précise de la rouille martienne fait l’objet de vifs débats, car son mode de formation nous renseigne sur les conditions environnementales de la planète à cette époque. La question de l’habitabilité de Mars est étroitement liée à ce sujet.
Mosaïque martienne en couleur. ESA
Des études antérieures sur l’oxyde de fer dans la poussière martienne, basées uniquement sur des observations spatiales, n’avaient révélé aucune trace d’eau. Les chercheurs en ont donc conclu que ce type particulier d’oxyde de fer est probablement de l’hématite, formée dans des conditions de surface sèches par des réactions avec l’atmosphère martienne sur des milliards d’années, après une période humide primitive sur Mars.
Cependant, une nouvelle analyse des observations spatiales, combinée à de nouvelles techniques de laboratoire, montre que la couleur rouge de Mars est plus cohérente avec la présence d’oxydes de fer hydratés appelés ferrihydrite. La ferrihydrite se forme généralement rapidement en présence d’eau froide et a donc dû se former lorsque de l’eau était encore présente à la surface de Mars. La ferrihydrite a conservé son caractère hydraté jusqu’à aujourd’hui, malgré sa dispersion et son broyage sur la planète depuis sa formation.
«Nous avons tenté de reproduire la poussière martienne en laboratoire à l’aide de différents types d’oxyde de fer. Nous avons constaté que la ferrihydrite mélangée à du basalte, une roche volcanique, correspond le mieux aux minéraux détectés par les sondes spatiales sur Mars», explique Adomas Valantinas, auteur principal de l’étude et chercheur postdoctoral à l’Université Brown aux États-Unis, qui a auparavant travaillé à l’Université de Berne en Suisse, où il a débuté ses travaux avec les données de la sonde Trace Gas Orbiter (TGO) de l’Agence spatiale européenne.
Comment Mars est devenue rouge. ESA
Mars est toujours la Planète rouge. Simplement, notre compréhension de sa couleur rouge a évolué. La découverte majeure est que, la ferrihydrite n’ayant pu se former qu’en présence d’eau à sa surface, Mars a rouillé plus tôt qu’on ne le pensait. De plus, la ferrihydrite reste stable dans les conditions actuelles sur Mars. Les résultats de cette étude ont été publiés en février 2025 dans la revue Nature Communications, dans l’article intitulé « Détection de ferrihydrite dans la poussière rouge martienne : preuves de conditions froides et humides anciennes sur Mars ».
D’autres études ont également suggéré que la ferrihydrite pourrait être présente dans la poussière martienne, mais Adomas et ses collègues ont fourni la première preuve complète en utilisant une combinaison unique de données provenant de missions spatiales et de nouvelles expériences en laboratoire.
Ils ont créé une réplique de poussière martienne à l’aide d’une machine de broyage de pointe afin d’obtenir une taille de particules réaliste, équivalente à 1/100e de l’épaisseur d’un cheveu humain. Ils ont ensuite analysé les échantillons selon les mêmes méthodes que celles utilisées par les sondes spatiales en orbite pour une comparaison directe et ont finalement déterminé que la ferrihydrite était le meilleur analogue.
«Ces recherches sont le fruit de l’analyse de données supplémentaires obtenues par plusieurs missions internationales étudiant Mars depuis son orbite et la surface de la Terre», a déclaré Colin Wilson, scientifique de projet pour les missions TGO et Mars Express de l’Agence spatiale européenne.
«Poussière martienne» créée en laboratoire. ESA
L’analyse de la composition minéralogique des poussières effectuée par Mars Express a permis de démontrer que même les régions les plus poussiéreuses de la planète contiennent des minéraux riches en eau. Grâce à l’orbite unique de TGO, qui lui permet d’observer la même région sous différents éclairages et angles, l’équipe a pu déterminer la taille et la composition des particules, données essentielles pour recréer des conditions de poussière de taille appropriée en laboratoire.
Les données de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, ainsi que les mesures effectuées au sol par les rovers Curiosity, Pathfinder et Opportunity de la NASA, ont également contribué à confirmer l’existence de la ferrihydrite.
«Nous attendons avec intérêt les résultats des missions à venir, telles que le rover Rosalind Franklin de l’ESA et le projet conjoint NASA-ESA de retour d’échantillons martiens, qui nous permettront d’étudier plus en détail ce qui rend Mars rouge», ajoute Colin.
«Parmi les échantillons déjà collectés par le rover Perseverance de la NASA et qui attendent de revenir sur Terre, on trouve de la poussière; une fois ces précieux échantillons de retour au laboratoire, nous pourrons mesurer avec précision la quantité de ferrihydrite contenue dans la poussière et ce que cela signifie pour notre compréhension de l’histoire de l’eau — et de la possibilité de vie — sur Mars.»
Ferrihydrite (à gauche, bleu foncé) et hématite (à droite, rouge): un analogue de la poussière martienne. ESA
Le rover Perseverance de la NASA a découvert des preuves de multiples interactions entre l’eau et les roches du cratère Jezero sur Mars, notamment une période d’activité des eaux souterraines chaudes.
Mars aurait pu être un monde beaucoup plus humide et géologiquement actif qu’il ne l’est aujourd’hui, avec de l’eau circulant constamment à travers ses roches sous diverses formes, selon une nouvelle étude.
La découverte a eu lieu dans une zone située sur le rebord du cratère Jezero, sur Mars, connue sous le nom de Site Marginal. Le rover Perseverance de la NASA explore cette région depuis 2023 et ses observations ont révélé des preuves d’au moins trois épisodes distincts d’interaction de l’eau avec les roches martiennes, dont un impliquant la circulation d’eau souterraine chaude sous la surface ancienne, selon un communiqué de l’agence spatiale.
La zone dite «marginale» est adjacente au rebord intérieur du cratère et a été identifiée grâce à des observations orbitales. Les scientifiques avaient initialement prédit que Perseverance rencontrerait des roches sédimentaires déposées le long du rivage d’un ancien lac qui remplissait autrefois Jezero.
Le rover a découvert des roches ignées formées à partir de matériaux en fusion en profondeur ou suite à une activité volcanique. Cette formation géologique inattendue a conservé des traces complexes d’activité des fluides. Les résultats de l’étude ont été publiés le 21 septembre 2026 dans la revue Communications Earth & Environment.
«Avant d’atteindre le bloc principal, l’hypothèse, fondée sur des observations orbitales, était que le carbonate visible depuis l’orbite s’était formé par interaction avec un lac présent dans le cratère Jezero», a déclaré Candice Bedford, auteure principale de l’étude et chercheuse postdoctorale à l’Université Purdue de West Lafayette, dans l’Indiana. «Mais nous savons maintenant que cet endroit était une sorte de carrefour pour les systèmes hydriques. Les résultats de l’étude du bloc sont importants car le cratère Jezero se situe au sein de l’un des plus grands affleurements carbonatés de Mars ; les connaissances acquises ici ont donc une portée bien au-delà du cratère.»
Le rover Perseverance a collecté des données entre le 8 et le 16 octobre 2023, permettant de créer ce panorama du «site du rebord» (la région géologique adjacente au rebord intérieur du cratère Jezero). NASA/JPL-Caltech/MSSS
Grâce à l’instrument SuperCam du navire Perseverance, des chercheurs ont analysé plus de 185 échantillons de roche-mère provenant de la région marginale. Ils ont constaté que l’eau avait altéré les roches sur plusieurs périodes.
Lors du premier épisode, les eaux souterraines riches en dioxyde de carbone ont réagi avec l’olivine, un minéral formé lors du refroidissement lent du magma. Cette réaction a entraîné la formation de minéraux carbonatés dans les fissures de la roche.
Il semblerait qu’un épisode ultérieur soit lié à l’ancien lac Jezero. Certaines roches contiennent de la silice, qui se forme lorsque l’olivine réagit avec l’eau et est particulièrement abondante dans les roches qui se trouvaient autrefois sous le niveau de l’eau du lac.
Une troisième période, plus chaude, suivit. Dans la partie orientale de la marge, des veines minérales contenant du sulfate de calcium et de la fluorite se formèrent, indiquant que de l’eau chaude circulait autrefois à travers les roches volcaniques.
Sur Terre, les systèmes hydrothermaux peuvent créer des environnements capables d’abriter la vie microbienne, ce qui rend ces anciens systèmes aquatiques martiens particulièrement intéressants pour les scientifiques qui étudient l’habitabilité passée de la planète rouge.
Bien que les chercheurs aient pu reconstituer la séquence de ces épisodes, ils ne peuvent pas encore déterminer précisément quand chacun s’est produit. Cependant, cette séquence suggère que le bloc situé dans le cratère était bien plus qu’un simple rivage lacustre ancien. Il s’agissait d’un site où les eaux souterraines, les eaux de surface et des fluides chauds interagissaient avec les roches martiennes, préservant potentiellement un enregistrement complexe de l’évolution de l’environnement martien au fil du temps – un enregistrement dont les minéraux carbonatés présents dans ces roches pourraient aider les scientifiques à déterminer quand et où Mars a pu offrir des conditions propices à la vie.
«Si j’ai appris une chose en dix ans de travail avec les rovers martiens, c’est que Mars nous réserve sans cesse des surprises», a déclaré Bedford dans un communiqué. «Il est très rare que la réalité corresponde exactement à nos prévisions basées sur les données orbitales. J’espère que ces travaux contribueront à repenser la compréhension scientifique de l’histoire de l’eau dans le cratère Jezero et sur Mars en général. À terme, j’espère qu’ils aideront les planétologues à reconstituer le climat et l’habitabilité de Mars à ses débuts.»
Plus de 20 ans après le début de l’exploration de Mars par le rover Spirit de la NASA, des scientifiques ont découvert un indice caché dans ses données d’archives qui vient s’ajouter aux preuves de plus en plus nombreuses que la planète rouge était autrefois riche en eau liquide.
Des chercheurs ont réanalysé les données de mesures recueillies par la sonde Spirit entre 2004 et 2010 et ont découvert des traces généralisées d’hématite cristalline et de magnétite altérée dans les sols martiens communs – des minéraux contenant du fer qui témoignent d’anciennes transformations chimiques compatibles avec des interactions entre l’eau et la roche. Selon un communiqué de l’Université Edith Cowan (ECU) en Australie, ces résultats suggèrent que l’eau liquide était peut-être plus répandue sur Mars que les scientifiques ne le pensaient jusqu’à présent. L’étude a été publiée le 26 juin 2016 dans la revue Interactions.
Selon le communiqué, l’équipe a combiné des centaines de mesures individuelles effectuées sur 32 sites de sol vierges à l’intérieur du cratère Gusev, où Spirit a atterri en janvier 2004, créant ainsi le profil de fer le plus détaillé à ce jour d’un sol martien typique.
«L’une des découvertes les plus importantes a été la détection d’hématite cristalline dans les sols martiens communs», a déclaré Paulo de Souza, auteur principal de l’étude et professeur à l’Université de Caroline de l’Est, dans un communiqué. «La présence généralisée de ce minéral suggère non seulement la présence d’eau, mais aussi que de vastes régions de Mars ont pu être recouvertes d’eau par le passé.»
Le rover Spirit sur Mars. NASA/JPL-Caltech/Cornell
L’hématite cristalline est depuis longtemps considérée comme l’un des indicateurs minéraux les plus convaincants de la présence passée d’eau sur Mars. Bien qu’elle puisse également se former suite à une activité volcanique ou hydrothermale, elle se forme le plus souvent par l’interaction de roches ferrifères avec de l’eau liquide.
Cette découverte est particulièrement importante car les analyses précédentes avaient conclu à une quasi-absence d’hématite cristalline sur le site d’atterrissage du rover Spirit. Selon les chercheurs, la signature de ce minéral était trop faible pour être détectée par les mesures individuelles du rover. Cependant, en combinant des milliers de spectres recueillis durant la mission, l’équipe a pu isoler ce signal du bruit de fond.
Les chercheurs ont également découvert de la magnétite altérée, ce qui suggère que les minéraux volcaniques originaux du sol martien ont subi une transformation chimique au fil du temps. La présence conjointe de magnétite altérée et d’hématite cristalline confirme que l’eau a joué un rôle important dans la formation de la surface de la planète. Étant donné que des poussières et des sols similaires recouvrent une grande partie de Mars, ces découvertes pourraient avoir des implications bien au-delà du cratère Gusev, laissant penser que les processus chimiques liés à l’eau sont peut-être plus répandus sur la planète qu’on ne le pensait.
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Ces découvertes viennent s’ajouter aux preuves de plus en plus nombreuses que Mars était autrefois bien plus habitable qu’elle ne l’est aujourd’hui. Au cours de sa mission, Spirit a découvert des roches et des minéraux altérés par l’eau dans les collines Columbia, et le rover Curiosity de la NASA a par la suite mis en évidence l’existence passée de lacs permanents dans le cratère Gale. Plus récemment, Perseverance a exploré les vestiges d’un ancien delta fluvial à l’intérieur du cratère Jezero, où les scientifiques espèrent déterminer si cet environnement a pu abriter la vie microbienne.
Outre le fait de révéler un autre chapitre du passé aquatique de Mars, l’étude souligne également la valeur scientifique durable des données des engins spatiaux, longtemps après la fin de la mission.
«Ces travaux démontrent que les découvertes importantes ne résultent pas toujours de la collecte de nouvelles données», a déclaré de Souza dans un communiqué. «Elles proviennent parfois d’une réinterprétation des données existantes et de l’utilisation de méthodes analytiques plus sophistiquées.»
En mai 2026, le vaisseau spatial Mars Express de l’Agence spatiale européenne est arrivé dans la vallée de Shalbatan : une vallée martienne à couper le souffle, entourée de traces d’eau, de lave, de cratères et de chaos.
Shalbatana Vallis est un canal spectaculaire situé près de l’équateur de Mars. Cette image, prise par la caméra stéréo haute résolution (HRSC) de la sonde Mars Express, capture la partie nord du canal, qui serpente à la surface martienne sur environ 1 300 km, soit approximativement la longueur de l’Italie.
La vallée martienne de Shalbatan en 3D. ESA
Des chercheurs ont visité cette partie de la planète rouge en octobre 2025, publiant une vidéo du voyage de Mars Express qui a retracé ce chenal légèrement sinueux depuis son début (la région montagneuse de Xanthe Terra) jusqu’à sa fin (les plaines plus plates de Chryse Planitia), a rapporté le service de presse de l’Agence spatiale européenne.
La vallée de Shalbatan s’est formée il y a environ 3,5 milliards d’années, lorsque d’énormes volumes d’eau souterraine sont remontés à la surface de Mars. Ces eaux de crue cataclysmiques ont creusé l’asphalte et se sont engouffrées dans la roche, créant rapidement des vallées sinueuses et érodées. La vallée principale, qui serpente depuis le coin inférieur gauche et s’étend vers le nord, hors du cadre, mesure environ 10 km de large et 500 m de profondeur ; ces dimensions sont parfaitement visibles sur l’image topographique ci-jointe.
Vue aérienne d’une petite zone chaotique de la vallée de Shalbatana. ESA
La vallée de Shalbatan était probablement plus profonde autrefois, mais elle s’est comblée au fil du temps avec divers matériaux. Bien que la nature exacte de ces matériaux reste inconnue, dans la partie la plus accidentée du lit de la rivière, on distingue une tache isolée de dépôt bleu-noir plus récent: des cendres volcaniques transportées par les vents martiens, comme le montrent les images en perspective 3D ci-jointes.
Vallis Shalbatana est l’une des nombreuses vallées similaires de cette région. Cette partie de Mars sépare les hauts plateaux du sud, fortement cratérisés, des basses terres du nord, aux pentes plus douces. Hors champ se trouve Chryse Planitia, l’une des régions les plus basses de la planète. De nombreux chenaux d’écoulement majeurs de Mars convergent vers Chryse Planitia, ce qui laisse supposer qu’à une époque où Mars connaissait des périodes plus chaudes et humides, cette région était peut-être recouverte d’un vaste océan.
Où se situe la vallée de Shalbatan sur Mars ? ESA
Les chenaux d’écoulement se trouvent généralement à proximité de terrains dits chaotiques, un réseau labyrinthique de blocs soulevés et de monticules rocheux. On observe ce type de terrain dans la partie la plus large de la vallée de Shalbatana, près d’une couche sombre de cendres volcaniques. On pense qu’il se forme lorsque la glace d’eau emprisonnée sous la surface commence à fondre, provoquant des déplacements de terrain et, finalement, des effondrements. Ce type de terrain est fréquent sur Mars et a déjà été photographié par Mars Express dans des régions telles que Pyrrha Regio, Jani Chaos, Ariadnes Colles, Aram Chaos et, en vidéo, Hydraotes Chaos.
On peut également observer de nombreux cratères d’impact. Certains sont enfouis sous une couche de roche, d’autres sont érodés, et d’autres encore sont entourés de couches de matériaux éjectés lors de l’impact initial qui a créé les cratères. Globalement, le terrain est relativement plat, ce qui indique qu’il a été inondé par la lave ; par endroits, cette lave s’est plissée et froissée en refroidissant et en se comprimant, formant des crêtes dentelées. Des mesas isolées, vestiges d’une surface autrefois plus élevée qui a été érodée au fil du temps, sont également visibles.
Vue aérienne de la vallée de Shalbatan sur Mars. ESA
Depuis son lancement en 2003, Mars Express a cartographié et exploré les paysages variés de Mars. Pendant plus de vingt ans, la sonde a cartographié la surface de la planète avec une résolution sans précédent, en couleur et en trois dimensions, fournissant des données qui ont fondamentalement transformé notre compréhension de notre voisine planétaire. Le vaisseau spatial Mars Express HRSC a été développé et exploité par le Centre aérospatial allemand (DLR). Le traitement systématique des données des caméras a été effectué à l’Institut de recherche spatiale du DLR à Berlin-Adlershof. Le groupe de travail Planétologie et télédétection de l’Université libre de Berlin a utilisé ces données pour créer les images présentées ici.
Carte topographique de la vallée de Shalbatana sur Mars. ESA
Le rover Curiosity a découvert des traces du passé aquatique de Mars dans des «réseaux» rocheux. Ces formations en forme de toile d’araignée auraient été formées par d’anciennes eaux souterraines, fournissant de nouveaux indices sur le passé aquatique de la planète rouge.
Le rover Curiosity de la NASA a capturé des images rapprochées de vastes formations rocheuses en forme de toile d’araignée sur Mars, qui ressemblent à des toiles d’araignée géantes vues de l’orbite et pourraient fournir de nouveaux indices sur le passé aquatique de la planète rouge.
Ces formations complexes font partie d’une région étroite en forme de boîte – un réseau de crêtes basses d’environ 1 à 2 mètres de haut, entrecoupées de bassins sableux – que le rover Curiosity explore depuis plusieurs mois sur les pentes du mont Sharp, à l’intérieur du cratère Gale. Le 26 septembre 2025, le rover a capturé des images panoramiques de la région grâce à sa caméra Mastcam, offrant aux scientifiques un aperçu sans précédent de la topographie inhabituelle de la planète, selon un communiqué du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA.
Image en niveaux de gris montrant l’ombre du rover Curiosity de la NASA sur la surface de Mars, avec sa caméra Mastcam carrée superposée aux motifs rocheux et cubiques du paysage martien. NASA/JPL-Caltech
Vues de l’orbite, les crêtes entrecroisées ressemblent à une vaste toile s’étendant à la surface de Mars. Les scientifiques pensent qu’elles se sont formées lorsque d’anciennes eaux souterraines ont circulé à travers des fissures dans la roche, déposant des minéraux qui ont durci certaines zones. Au fil de milliards d’années, l’érosion éolienne a érodé les matériaux environnants plus tendres, laissant derrière elle un réseau de crêtes plus résistantes.
L’étude de ces formations pourrait aider les chercheurs à préciser la chronologie de la présence d’eau liquide près de la surface de Mars, un facteur clé pour déterminer si Mars a été habitable par le passé. Selon le communiqué, ces formations en forme de toile d’araignée suggèrent que l’eau souterraine était présente sur Mars plus tard qu’on ne le pensait, soulevant de nouvelles questions quant à la durée pendant laquelle la planète a pu abriter des conditions favorables à la vie microbienne.
Ces nodules irréguliers se sont formés à partir de minéraux laissés sur Mars lorsque les eaux souterraines se sont asséchées il y a des milliards d’années. Le rover Curiosity de la NASA a photographié ces structures de la taille d’un petit pois lors de son exploration de formations géologiques appelées « structures en boîte », le 21 août 2025. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Avant l’arrivée de Curiosity dans la région, les scientifiques ne pouvaient ni observer de près l’aspect de ces structures en forme de toile d’araignée, ni comprendre pleinement leur formation ; seul un rover au sol pouvait le faire. Mais capturer une telle image n’était pas chose aisée: les opérateurs devaient manœuvrer avec précaution le rover, long de près d’une tonne, le long d’étroites crêtes à peine plus larges que lui, afin d’obtenir les clichés nécessaires.
Un examen plus approfondi a révélé la présence de nodules minéraux grumeleux de la taille d’un petit pois, incrustés dans les crêtes et les dépressions – un autre signe d’une activité passée des eaux souterraines. Étonnamment, ces nodules n’étaient pas concentrés près des fissures centrales, comme on s’y attendait, mais dispersés le long des parois des crêtes et des dépressions, offrant ainsi de nouvelles perspectives sur les interactions entre l’eau et les minéraux à la surface de Mars.
Chaque couche du mont Sharp, haut de 5 kilomètres, témoigne d’une étape distincte de l’histoire climatique ancienne de Mars. Au fur et à mesure de son ascension, Curiosity a observé une nette évolution de la topographie vers des conditions de plus en plus arides, ponctuées de périodes plus humides où des rivières et des lacs apparaissaient brièvement à la surface.
Le rover Curiosity de la NASA a capturé ce panorama grâce à son instrument Mastcam le 26 septembre 2025, révélant de nouveaux détails des crêtes en forme de toile d’araignée du mont Sharp, notamment d’étroites crêtes minéralisées et les bassins sableux qui les séparent. NASA/JPL-Caltech/MSSS
«La découverte d’une structure cubique à une altitude aussi élevée en montagne suggère que le niveau de la nappe phréatique devait être très élevé», a déclaré Tina Seager, scientifique de la mission à l’Université Rice, dans un communiqué. «Cela signifie que l’eau nécessaire à la vie a pu être disponible bien plus longtemps que ce que nous pensions d’après les observations orbitales.»
Le rover Curiosity a également utilisé sa foreuse pour prélever des échantillons de roche dans cette région, qui ressemble à un massif fermé. L’analyse de ces échantillons a révélé la présence de minéraux argileux sur les crêtes et de dépôts carbonatés dans les bassins – des signatures chimiques qui éclairent les conditions environnementales de formation de ces roches.
Grâce à une technique appelée «chimie en solution» — un procédé qui utilise des réactifs chimiques pour détecter les molécules organiques —, des scientifiques ont recherché des traces de composés carbonés associés à la vie dans des roches broyées prélevées lors de la quatrième mission d’échantillonnage du rover Curiosity. L’étude de cette région permet aux scientifiques de mieux comprendre comment la planète rouge a évolué d’un monde humide au désert froid et aride que nous connaissons aujourd’hui.
Le rover Curiosity de la NASA a capturé ce panorama grâce à son instrument Mastcam le 26 septembre 2025, révélant de nouveaux détails des crêtes en forme de toile d’araignée du mont Sharp, notamment d’étroites crêtes minéralisées et les bassins sableux qui les séparent. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Aux rapides de Serpentine, Perseverance a utilisé son outil abrasif pour créer une zone d’abrasion dans un affleurement de roche rouge appelé «Wallace Butte», dans le cratère Jezero. Cette zone, d’une épaisseur de cinq centimètres, a révélé une combinaison saisissante de blanc, de noir et de vert au sein de la roche. L’une des plus grandes surprises pour l’équipe du rover a été la présence de taches vert terne, composées d’un noyau sombre bordé de liserés vert clair flous.
Sur Terre, les roches rouges, parfois appelées «couches rouges», doivent généralement leur couleur au fer oxydé (Fe3+), la même forme de fer qui donne sa couleur rouge au sang, ou à la couleur rouge rouille des métaux emprisonnés à l’extérieur. Les taches vertes, comme celles observées dans l’abrasion de Wallace Butte, sont fréquentes dans les anciennes «couches rouges» terrestres et se forment lorsque l’eau liquide s’infiltre à travers les sédiments avant de se solidifier dans la roche. Ce processus déclenche une réaction chimique qui transforme le fer oxydé en sa forme réduite (Fe2+), ce qui donne une teinte verdâtre. Sur Terre, des microbes interviennent parfois dans cette réaction de réduction du fer. Cependant, les taches vertes peuvent également résulter de la décomposition de matière organique, qui crée des conditions réductrices localisées. Les interactions entre le soufre et le fer peuvent aussi créer des conditions réductrices du fer sans l’intervention de micro-organismes.
Le rover Perseverance de la NASA a capturé cette image mosaïque nocturne de la surface d’abrasion de Malgosa Ridge, dans la région des Serpentine Rapids, grâce à la caméra SHERLOC WATSON, située sur une tourelle à l’extrémité de son bras robotique. La surface d’abrasion mesure 5 centimètres (environ 2 pouces) de diamètre, et la grande tache verte au centre gauche de l’image mesure environ 2 millimètres (environ 0,08 pouce) de diamètre. Les images mosaïques originales ont été dématriçées, corrigées du champ plat et étirées linéairement en couleur. Cette image a été acquise le 19 août 2024 (sol 1243, ou jour martien 1243, de la mission Mars 2020) à 19 h 45 min 30 s, heure solaire moyenne locale. NASA/JPL-Caltech
Malheureusement, l’espace était insuffisant pour positionner en toute sécurité le bras robotique du rover, porteur des instruments SHERLOC et PIXL, directement au-dessus de l’une des taches vertes sur la surface d’abrasion; leur composition demeure donc un mystère. L’équipe poursuit néanmoins ses recherches afin de découvrir d’autres caractéristiques intéressantes et inattendues dans les roches.
Un océan ancien et un lac géant sur Mars
Une structure géologique massive en forme de baignoire sur Mars pourrait témoigner de l’existence d’un océan qui recouvrait autrefois un tiers de la surface de la planète rouge, selon une autre étude.
Des années de recherche ont démontré que, bien que Mars soit aujourd’hui connue sous le nom de «Planète rouge», de l’eau liquide a jadis existé à sa surface. Cependant, on ignore encore si cette eau se limitait à des lacs et des cours d’eau, ou si elle était suffisamment abondante pour former des océans permanents. La résolution de ce mystère pourrait nous éclairer sur l’existence éventuelle de la vie, telle que nous la connaissons, sur Mars dans son passé.
Les missions précédentes sur Mars ont découvert de nombreuses formations géologiques ressemblant à des côtes. Cependant, ces côtes se situent à des altitudes variables sur la planète. Si elles étaient réellement les signes d’un océan stable, elles se trouveraient idéalement toutes à la même altitude, à l’instar du niveau constant de la mer sur Terre.
Dans une nouvelle étude, des scientifiques ont recherché d’autres caractéristiques géologiques pouvant témoigner de la disparition des océans martiens. À l’aide de modélisations informatiques, ils ont simulé la disparition des océans terrestres afin d’observer les vestiges. Leurs résultats ont été publiés en ligne le 15 avril 2026 dans la revue Nature.
NASA/JPL-Caltech
Les scientifiques ont découvert que la caractéristique la plus marquante des océans terrestres, outre l’eau, est la présence de bandes de terre plates pouvant atteindre plusieurs centaines de kilomètres de large, à des altitudes variant de 15 à 410 mètres sous le niveau de la mer. Ces bandes, appelées plaines côtières et plateaux continentaux, épousent la frontière entre terre et océan, à l’image du dépôt laissé par une baignoire vidée.
Le niveau des mers et la position des côtes ont fluctué au fil des millénaires. En revanche, les chercheurs ont constaté que les plateaux continentaux sont restés relativement stables.
Les scientifiques ont ensuite analysé les données topographiques des orbiteurs martiens. Ils ont découvert une zone plane sur Mars, indiquant la présence d’un plateau continental côtier dans l’hémisphère nord, couvrant un tiers de la surface de la planète. Ce plateau se situait à des profondeurs d’environ 1 800 à 3 800 mètres (5 900 à 12 470 pieds) sous le niveau de la mer martienne.
Un plateau continental de cette taille aurait mis très longtemps à se former, et on ne le trouve pas à proximité de lacs. Ces nouvelles données suggèrent qu’un océan a dû exister de manière stable sur Mars, peut-être pendant des millions d’années.
De plus, les chercheurs ont constaté que les deltas fluviaux — plaines triangulaires de roches sédimentaires formées à l’embouchure des fleuves — sont alignés sur le plateau continental. Sur Terre, les deltas sont également concentrés sur les plateaux continentaux.
De futures missions pourraient analyser ce plateau continental martien. Si la vie a existé sur la planète rouge, les dépôts sédimentaires de ce plateau pourraient en conserver des traces, à l’instar des fossiles provenant de dépôts continentaux que l’on retrouve parfois dans les dépôts côtiers terrestres, ont souligné les chercheurs.
Mars abritait autrefois un lac plus vaste que tous ceux de la Terre. Les vestiges érodés et asséchés de cet ancien lac sont présentés ici avec une précision saisissante, grâce aux images capturées par la sonde Mars Express de l’Agence spatiale européenne.
Cette région de Mars, capturée sur une nouvelle image prise par la caméra stéréo haute résolution (HRSC) de Mars Express, est connue sous le nom de Caralis Chaos. Les scientifiques pensent qu’elle abritait autrefois une grande quantité d’eau, comme l’a indiqué le service de presse de l’Agence spatiale européenne en 2024.
Les vestiges d’un ancien lit lacustre sont visibles au bas de l’image (plus nettement sur l’image topographique ci-dessous, où ils apparaissent en bleu). Les bords de ce lit lacustre s’incurvent vers le haut et s’étendent du centre inférieur de l’image jusqu’au coin supérieur droit, encerclant le grand cratère central.
Vue d’ensemble de la vallée de Karalis. ESA
L’ancien lit du lac est aujourd’hui parsemé de nombreux monticules, que l’on pense formés lorsque d’anciens vents martiens ont soufflé de la poussière sur la planète; cette poussière a ensuite été recouverte et modifiée par l’eau avant de sécher et de s’effriter à nouveau.
Dans la région plus vaste qui entoure Karalis Chaos, plusieurs anciens bassins lacustres se sont érodés au fil du temps. Ensemble, ces bassins forment les vestiges d’un immense lac antique qui couvrait plus d’un million de kilomètres carrés: le lac Éridanie.
Le lac Eridania contenait autrefois plus d’eau que tous les autres lacs martiens réunis et était plus vaste que n’importe quel lac connu sur Terre, sa capacité étant suffisante pour remplir la mer Caspienne près de trois fois. Il existait probablement il y a environ 3,7 milliards d’années, d’abord comme une seule et immense étendue d’eau, puis, à mesure qu’il s’asséchait, sous la forme d’une série de lacs plus petits et isolés. Finalement, ce lac jadis gigantesque a complètement disparu, comme toute l’eau de la planète.
Vue en perspective. ESA
Outre la présence d’eau, on observe des signes évidents d’activité volcanique dans et autour de la zone de Karalis Chaos.
Sur l’image, deux longues fissures verticales descendent, traversant à la fois le lit du lac mentionné précédemment et la surface plus lisse à gauche. Ces fissures, connues sous le nom de fractures de la fosse de Sirenum, se sont formées suite au soulèvement de la région de Tharsis sur Mars, qui abrite les plus grands volcans du système solaire, exerçant ainsi une pression énorme sur la croûte martienne.
Les contraintes volcaniques sont également responsables des nombreux plis visibles ici. Ils apparaissent comme des lignes sinueuses, entrelacées horizontalement sur l’image. Les plis sont fréquents sur les plaines volcaniques ; ils se forment lorsque de nouvelles couches de lave sont comprimées alors qu’elles sont encore molles et élastiques, ce qui les fait se plisser et se déformer.
Karalis Chaos, photographié par Mars Express de l’Agence spatiale européenne (ESA).
Les cratères d’impact formés par la collision de corps célestes avec Mars sont également fascinants. Le grand cratère central présente des traces de mouvements de matière et des vallées creusées dans son rebord sud, suggérant que de l’eau a pu y subsister même après la disparition du lac Eridania.
Le plus petit cratère au sud est érodé par de petits ravins sur son flanc nord, tandis qu’à l’extrême droite de l’image se trouvent plusieurs cratères anciens qu’on peut difficilement qualifier de cratères, car ils ont été fortement érodés au fil du temps.
La sonde Mars Express orbite autour de la planète rouge depuis 2003. Elle photographie la surface de Mars, cartographie ses minéraux, détermine la composition et la circulation de sa fine atmosphère, sonde les profondeurs de sa croûte et étudie les interactions de divers phénomènes dans l’environnement martien.
Vue topographique. ESA
Au cours des 20 dernières années, la caméra stéréo haute résolution (HRSC) de Mars Express a révélé d’innombrables détails sur la surface diversifiée de Mars. Ses images capturent tout, des crêtes et vallées sculptées par le vent aux dolines karstiques sur les flancs de volcans géants, en passant par les cratères d’impact, les failles tectoniques, les chenaux fluviaux et les anciens lacs de lave. Tout au long de sa mission, le programme s’est avéré remarquablement productif, dressant un portrait de notre planète voisine bien plus complet et précis qu’auparavant. La caméra stéréo haute résolution (HRSC) de Mars Express a été développée et est exploitée par le Centre aérospatial allemand (DLR).
Vue en perspective. ESA
Des scientifiques russes et chinois ont découvert des preuves de l’existence passée d’un océan sur Mars, selon une étude conjointe publiée dans la revue Scientific Reports. Leurs recherches s’appuient sur les données du rover chinois Zhurong, qui évolue depuis 2021 dans la partie sud d’Utopia Planitia, à la surface de la planète rouge. C’est vraisemblablement à cet endroit que se trouvait cet ancien océan.
«Les données de télédétection du site d’atterrissage de Zhurong suggèrent l’existence possible d’une seule couche d’eau/glace permanente», écrivent les auteurs.
L’étude a divisé Utopia Planitia en sections et a constaté que les caractéristiques de sa surface dépendent plus ou moins de la quantité d’eau ou de glace présente. L’âge de ces caractéristiques concorde avec les estimations précédentes de l’âge de l’océan martien. Selon les chercheurs, cet océan s’est formé il y a environ 3,68 milliards d’années et a gelé il y a 3,42 milliards d’années, une période relativement courte à l’échelle géologique.
Mars. Photo d’archive. ESA/DLR/FU-Berlin
L’étude a mobilisé des experts de l’Université polytechnique de Hong Kong, de l’Académie chinoise de technologie spatiale et de l’Académie des sciences de Russie.
Le premier engin spatial chinois, Tianwen-1, composé d’un orbiteur, d’une capsule d’atterrissage et d’un rover, a été lancé le 23 juillet 2020 depuis le Centre de lancement de satellites de Wenchang, sur l’île de Hainan. Le 15 mai 2021, le rover Zhurong s’est posé avec succès sur Utopia Planitia. L’objectif principal de la mission est de rechercher d’éventuels signes de vie sur Mars et d’aider les scientifiques à comprendre si les conditions sur la planète pourraient évoluer et la rendre habitable pour l’être humain.
La Chine est ainsi devenue le premier pays au monde à réaliser un survol et un atterrissage sur Mars au cours d’une même mission, et à explorer la planète rouge à l’aide d’un rover.
La comparaison ultérieure des résultats de calcul et des images de Zhurong et des sondes orbitales a montré que toutes ces structures s’étaient formées sous l’action de l’eau, certaines se formant vraisemblablement dans des eaux peu profondes et près du littoral océanique, et d’autres dans les régions profondes du fond marin.
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«Notre analyse des données et des images de Zhurong révèle l’existence de deux ensembles de reliefs liés à l’eau sur Utopia Planitia. Tous deux se sont formés suite à l’inondation de cette plaine à la fin du Noachien, il y a environ 3,65 milliards d’années. Il y a environ 3,58 milliards d’années, l’eau a atteint la ligne deutéroniale et a formé le littoral», écrivent les chercheurs.
La découverte a été faite par une équipe de planétologues chinois et russes dirigée par Wu Bo, professeur à l’Université polytechnique de Hong Kong, lors d’une étude approfondie de la région d’Utopia Planitia où Zhurong a atterri en mai 2021. Pour ce faire, les chercheurs ont analysé des images et des données collectées par la caméra NaTeCam, ainsi que par les instruments MarSCoDe et MSCam à bord du rover chinois, ainsi que des mesures prises par les sondes américaines Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) et Mars Global Surveyor (MGS).
L’intérêt des scientifiques pour cette région tient à sa situation à la limite sud de la Vastitas Borealis, la plus grande plaine martienne, que l’on pense être le fond d’un ancien océan. C’est pourquoi de nombreux planétologues supposent depuis longtemps qu’Utopia Planitia et la ligne deutéronile qui la traverse font partie du littoral de cette étendue d’eau disparue.
Pour tester cette théorie, les chercheurs ont étudié en détail environ un demi-million de cratères et des dizaines de milliers de formations géologiques situées sur le site d’atterrissage de Zhurong, notamment de nombreuses crevasses, fissures et des «cônes d’effondrement» — des collines qui pourraient être les vestiges de volcans de boue. Afin de déterminer leur nature, les scientifiques ont créé plusieurs modèles informatiques de Mars, décrivant différents scénarios de formation de ces structures.
La comparaison ultérieure des résultats de calcul et des images de Zhurong et des sondes orbitales a révélé que toutes ces structures étaient dues à l’action de l’eau. Certaines se sont formées dans des eaux peu profondes, près du littoral, tandis que d’autres se sont formées dans des zones plus profondes du fond océanique. Cette analyse a également confirmé que la ligne de deutéronyle correspond à un littoral, ont conclu les chercheurs.
Le rover Zhurong est la pièce maîtresse de la mission chinoise Tianwen-1 vers Mars, lancée en juillet 2020. En février 2021, il a atteint l’orbite martienne et, en mai, s’est posé sur Utopia Planitia. Durant les mois suivants, Zhurong a étudié la structure du sous-sol martien et analysé la composition des roches jusqu’en mai 2022, date à laquelle une violente tempête de poussière l’a contraint à entrer en hibernation et à cesser de répondre aux signaux de la Terre.
Photographie hypothétique de Mars il y a 3,6 milliards d’années, époque où un océan recouvrait probablement près de la moitié de la planète. Les zones bleues indiquent la profondeur de cet océan, qui s’étendait jusqu’au rivage d’une ancienne mer aujourd’hui disparue, appelée Deuteronyl. L’étoile orange marque le site d’atterrissage du rover chinois Zhurong. L’étoile jaune marque le site d’atterrissage du rover Perseverance de la NASA, qui s’est posé quelques mois avant Zhurong. Robert Citron
De mai 2021 à mai 2022, Zhurong a passé un an à longer le pied d’un escarpement rocheux abrupt, en bordure d’une vaste plaine. Difficile à percevoir depuis la Terre, mais cet ancien littoral martien semble avoir été situé à l’intérieur d’un cratère d’impact de 3 300 kilomètres de diamètre, appelé Bassin d’Utopie. Ce dernier est en réalité le plus grand cratère connu du système solaire. Les scientifiques supposent qu’il abritait autrefois un océan et pensent que l’escarpement surplombant le parcours de Zhurong en était peut-être le rivage.
Tout au long de son parcours de 1,9 kilomètre, la sonde Zhurong a utilisé son radar à pénétration de sol pour émettre des ondes radio jusqu’à 80 mètres de profondeur dans le sol martien. La réflexion de ces ondes vers l’instrument a révélé les structures souterraines rencontrées, notamment les limites entre les couches de roche et de sédiments. À 10 mètres de profondeur, le radar a mis en évidence des couches de sable lisses et en pente douce, d’une épaisseur d’environ 1,2 mètre. Ces couches semblent parallèles à la falaise rocheuse et s’en approcher avec une légère inclinaison de 15 degrés, caractéristique des plages terrestres. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences en 2024.
Cette plage enfouie pourrait être la première preuve de l’existence d’un véritable océan sur Mars dans son passé lointain. Sa présence implique qu’un océan a dû exister sur la planète rouge pendant des millions d’années, suffisamment longtemps pour laisser les épaisses couches de sable enregistrées par le radar Zhurong. Les scientifiques pensent que cet océan était alimenté par des rivières qui y déposaient des sédiments. Au fil du temps, les vagues ont transporté ces sédiments le long du rivage, formant une plage étonnamment semblable à la nôtre.
Eau souterraine sur Mars
Grâce à un sismomètre installé à bord du vaisseau spatial InSight de la NASA, de vastes réserves d’eau ont été découvertes profondément sous Mars en 2024. La mission InSight de la NASA a découvert suffisamment d’eau dans la croûte de la planète rouge pour recouvrir la surface de Mars d’un océan d’un à deux kilomètres (0,62 à 1,24 miles) de profondeur.
InSight, qui fonctionnait comme un atterrisseur stationnaire, s’est posé sur Elysium Planitia sur Mars en novembre 2018. Il a mené à bien sa mission pendant quatre ans et, équipé du premier sismomètre jamais livré sur la planète rouge, a enregistré 1 319 séismes martiens.
Les géophysiciens Vashan Wright et Matthias Morzfeld, de l’Institut d’océanographie Scripps de l’Université de Californie à San Diego, et le professeur de sciences planétaires Michael Manga, de l’Université de Californie à Berkeley, ont utilisé des données sismométriques pour détecter la présence d’eau sur la planète. Les résultats de cette étude ont été publiés le 12 août 2024 dans les Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS).
Ils ont combiné les différentes vitesses des séismes martiens enregistrés, déterminées par leurs réflexions sur l’intérieur de la planète rouge, avec un modèle mathématique décrivant la physique des différents types de roches de la croûte et du manteau martiens. Il s’agit du même modèle que celui utilisé par les sismologues sur Terre pour détecter les aquifères souterrains et les gisements de pétrole.
Au cœur de Mars se cache au moins un océan d’eau. STScI/AURA
Les résultats étaient stupéfiants, car les données ont montré que de nombreuses ondes sismiques traversaient des roches saturées d’eau liquide.
«Comprendre le cycle de l’eau sur Mars est essentiel pour comprendre l’évolution du climat, de la surface et de l’intérieur de la planète», a déclaré Wright dans un communiqué de presse. «Déterminer où et en quelle quantité l’eau est présente constituera un point de départ utile.»
Il apparaît toutefois de plus en plus clairement que l’eau martienne n’a pas été entièrement perdue. Une partie a pu s’infiltrer dans la croûte terrestre, où elle s’est accumulée dans les minuscules fissures et pores des roches ignées fracturées de la planète.
Le problème, c’est que cette eau est profonde. Très profonde. Les données sismiques montrent sa présence entre 11,5 et 20 kilomètres de profondeur, alors qu’il n’y a absolument aucune eau dans la croûte terrestre au-delà de 5 kilomètres. Par conséquent, malgré le fait qu’il s’agisse de la preuve la plus convaincante à ce jour de la présence d’eau liquide sur Mars, il est impossible pour les astronautes d’y accéder.
Pour illustrer pourquoi cela est si difficilement réalisable, prenons l’exemple du forage le plus profond jamais réalisé sur Terre: le forage superprofond de Kola, en Russie. Les ingénieurs soviétiques ont passé 20 ans à le forer, tentant d’atteindre le manteau terrestre, mais ont dû abandonner le forage à une profondeur de 12,2 kilomètres (7,6 miles) car la température était devenue trop élevée – 180 degrés Celsius (356 degrés Fahrenheit) – pour le trépan. Il est peu probable qu’un forage similaire soit possible sur Mars dans un avenir proche.
Un fragment de croûte martienne montrant une roche ignée fracturée contenant de l’eau. Scripps Institution of Oceanography
Mais même si nous ne pouvons pas encore accéder à cette eau, nous pouvons spéculer sur son influence à la fois sur l’histoire de Mars et sur la possibilité de vie sur la planète rouge.
«La découverte d’un vaste réservoir d’eau liquide nous donne des indications sur le climat qui régnait autrefois», a déclaré Manga. «L’eau est essentielle à la vie telle que nous la connaissons. Je ne vois pas pourquoi un réservoir souterrain ne serait pas un milieu habitable. C’est tout à fait vrai sur Terre: la vie existe dans les mines profondes et au fond des océans. Nous n’avons trouvé aucune preuve de vie sur Mars, mais nous avons au moins découvert un endroit qui, en principe, devrait être propice à l’existence.»
Une étude parallèle a montré que les données sismiques suggèrent la présence d’un océan d’eau sous la surface de Mars.
L’analyse des données sismiques de l’atterrisseur InSight de la NASA a permis de découvrir de nouvelles preuves convaincantes étayant la possibilité de la présence d’eau liquide profondément sous terre sur Mars.
En 2024, des chercheurs ont émis l’hypothèse que l’intérieur profond de la planète rouge, notamment entre 11,5 et 20 kilomètres de profondeur, est saturé d’eau liquide. Ils sont parvenus à cette conclusion en se basant sur les vitesses des ondes sismiques détectées lors des séismes martiens.
Les chercheurs Ikuo Katayama de l’Université d’Hiroshima et Yuya Akamatsu de l’Institut de recherche en géodynamique marine du Japon ont découvert des preuves de l’existence d’eau liquide dans les profondeurs de Mars. «De nombreuses études indiquent la présence d’eau sur Mars il y a des milliards d’années», a déclaré Katayama. «Mais notre modèle suggère la présence d’eau liquide sur Mars aujourd’hui.» L’étude de Katayama et Akamatsu a été publiée dans la revue Geology en mars 2025.
Le sismomètre InSight à la surface de Mars, vu par la caméra embarquée à bord de l’atterrisseur. NASA/JPL–Caltech.
Comme l’étude précédente, celle-ci est basée sur des données sismiques recueillies par l’instrument SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), qui faisait partie de la mission InSight ayant opéré à la surface de la planète rouge de 2018 à 2022.
SEIS fut le premier sismomètre à fonctionner sur Mars. Il était sensible à trois types différents d’ondes sismiques générées par les séismes martiens: les ondes de compression, qui oscillent comme une onde sonore; les ondes de cisaillement, qui oscillent verticalement par rapport à la direction de propagation ; et les ondes de surface, qui se propagent à la surface de Mars comme des rides à la surface d’un étang.
La nouvelle étude porte sur les ondes de compression et de cisaillement souterraines. Les ondes de compression sont des ondes sismiques plus rapides, tandis que les ondes de cisaillement sont plus lentes et ne peuvent se propager dans l’eau, car le fluide empêche ces oscillations perpendiculaires au mouvement. Les sismomètres qui mesurent ces deux types d’ondes sismiques permettent de déterminer la densité et la composition du milieu souterrain (eau ou roche, par exemple) traversé par ces ondes, en fonction de l’intensité de leurs signaux et du temps de propagation jusqu’au sismomètre.
C’est dans cette optique que Katayama et Akamatsu se sont concentrés sur deux régions de transition dans les données sismiques qui semblent montrer des changements abrupts dans les propriétés de l’intérieur de la planète rouge à des profondeurs comprises entre 6,2 et 12,4 miles (10 et 20 kilomètres), très près de l’endroit où des études précédentes ont affirmé avoir trouvé des preuves d’eau liquide.
Des géophysiciens ont précédemment avancé que ces transitions reflètent des différences entre les matériaux volcaniques situés au-dessus et les éjectas d’impact enfouis en dessous, ainsi qu’un passage de la roche poreuse (c’est-à-dire remplie de fissures et de vides) à la roche solide à des profondeurs de 12 miles (20 kilomètres).
Un schéma illustrant la propagation des différentes ondes sismiques sur Mars. Ikuo Katayama
Mais selon Katayama et Akamatsu, la réalité est plus complexe. Leur analyse des ondes longitudinales et de cisaillement enregistrées par SEIS montre que la roche poreuse contient de l’eau, remplissant des fissures et des cavités de 10 à 20 kilomètres de profondeur.
Pour tester leur hypothèse fondée sur des données sismiques, les deux chercheurs ont analysé des diabases (un type de roche ignée également connue sous le nom de dolérite) provenant de Rydaholm, en Suède. Ces roches figurent parmi les meilleurs analogues terrestres des roches martiennes, et Katayama et Akamatsu ont constaté qu’en conditions humides, les diabases produisent des signaux sismiques similaires à ceux enregistrés par SEIS.
Des études antérieures ont suggéré que le sous-sol martien pourrait contenir suffisamment d’eau pour recouvrir la surface des océans terrestres sur une profondeur de 1 à 2 kilomètres. La confirmation de cette quantité d’eau liquide pourrait indiquer la possibilité d’une «activité microbienne», a déclaré Katayama.
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