Ces chercheurs ont aussi estimé en analysant l’atmosphère martienne que la planète rouge avait perdu 87% de son eau dans l’espace.
Quand dans sa jeunesse Mars était encore une planète humide, il y avait suffisamment d’eau pour la recouvrir entièrement sur une profondeur de 137 mètres, précisent-ils. Leur étude paraît dans la revue américaine Science.
Mais la réalité était probablement que cette eau formait un océan qui recouvrait la moitié de l’hémisphère nord de la planète, atteignant par endroits des profondeurs de plus de 1,6 km.
Vu la géologie de cette partie de Mars, elle est considérée depuis longtemps par les scientifiques comme la zone la plus propice pour contenir un océan, qui devait couvrir 19% de la planète. En comparaison, l’Atlantique occupe 17% de la surface de la Terre.
« Notre étude fournit une bonne estimation de l’eau qui se trouvait sur Mars en déterminant les quantités perdues dans l’espace », explique Geronimo Villanueva, un chercheur du centre Goddard des vols spatiaux de la Nasa à Greenbelt, dans le Maryland (est), l’un des principaux auteurs.
« Avec ces travaux, nous pouvons mieux comprendre l’histoire de l’eau sur Mars », ajoute-t-il.
Cette nouvelle estimation est basée sur des observations très détaillées de formes légèrement différentes d’eau, la plus familière formée d’un atome d’oxygène et de deux atomes d’hydrogène (H20), et l’eau lourde (HDO) dans laquelle un des deux atomes d’hydrogène est remplacé par du deutérium.
Utilisant le télescope Keck 2 à infrarouge de la Nasa situé à Hawaii, et un puissant télescope européen de l’ESO (European Southern Observatory) au Chili, ces scientifiques ont pu faire la distinction entre les signatures chimiques des deux eaux. C’est en comparant le ratio de l’eau lourde dans l’eau normale que les chercheurs ont pu en déduire la quantité d’eau qui s’était échappée dans l’espace.
Ils ont effectué leurs mesures à de nombreuses reprises pendant six ans, environ trois années martiennes.
La carte qu’ils ont produite révèle aussi des changements saisonniers et des microclimats sur Mars, même si la planète n’est aujourd’hui qu’un vaste désert.
Ces scientifiques se sont surtout intéressés aux régions à proximité des pôles, où se trouvent les plus grands réservoirs d’eau de Mars, aujourd’hui sous forme de glace.
« Avec Mars perdant autant d’eau, la planète a très probablement été humide plus longtemps qu’estimé jusqu’alors, suggérant qu’elle aurait pu être habitable plus longtemps », souligne Michael Mumma, un scientifique du centre Goddard, co-auteur de ces travaux.
Avant cette étude, on estimait que la période chaude et humide de Mars appelée Noachien s’était achevée il y a environ 3,7 milliards d’années.
Il est aussi possible que Mars contenait dans le passé encore plus d’eau dont une partie se serait infiltrée sous la surface, relèvent ces chercheurs.
Selon eux, les nouvelles cartes des ratios d’eau qui révèlent des microclimats et des fluctuations dans les quantités d’eau contenues dans l’atmosphère pourraient être utiles dans la recherche de nappes d’eau dans le sous-sol.
