Voilà maintenant trente ans que nous avons découvert et que nous étudions de façon de plus en plus exhaustive les témoignages d'abondants écoulements d'eau à la surface de Mars, principalement sur les terrains anciens. Les traces laissées par ces flots sont nombreuses et de multiples natures : réseaux fluviatiles, grandes vallées, lits de lacs ayant rempli et fait déborder des cratères, flancs de cratères très fortement érodés comme s'ils avaient été ravinés par la pluie, etc. L'érosion à cette époque (avant -3,5 milliards d'années) a été visiblement très intense, ravageant littéralement les édifices géologiques.

Réseaux fluviatiles (doc.NASA/JPL)	Cratère aux flancs très érodés (doc.NASA/JPL)

Dans les conditions climatiques actuelles de la planète, pression atmosphérique et température sont trop basses pour permettre à l'eau de persister à l'état liquide à sa surface. Il faut donc supposer que ces conditions étaient radicalement différentes au moment (aux moments ?) où ces écoulements abondants se sont produits. La thèse la plus généralement admise est que Mars a connu, entre sa formation, il y a 4,5 milliards d'années, et -3,7 à -3,5 milliards d'années, un climat plus chaud et humide, permettant des écoulements d'eau liquide. Mais les climatologues ont le plus grand mal à expliquer par leurs modèles que la température de Mars ait pu être positive en ces temps reculés. En effet, le Soleil rayonnait alors nettement moins qu'aujourd'hui (-25 %) et il faut envisager une pression atmosphérique supérieure à ce que l'on peut estimer pour produire un effet de serre suffisant de la part du gaz carbonique. Voilà plusieurs dizaines d'années que les chercheurs cherchent la solution, en vain.

Impact sur Mars (vu par M. Caroll)

C'est pour résoudre cette énigme que des chercheurs de l'Université du Colorado et du Centre NASA Ames (T.L.Segura, O.B.Toon, A.Colaprete et K.Zahnle) proposent une nouvelle théorie, dans un article de la revue Science (numéro du 6.12.02). Ils invoquent l'effet des impacts majeurs d'astéroïdes et de comètes, c'est-à-dire de corps de diamètre égal ou supérieur à 100 km. On observe 25 cratères de 600 à 4000 km de diamètre, correspondant à cette classe. Il est probable que d'autres traces ont été recouvertes ou effacées. Globalement, on estime qu'entre -4,5 et -3,8 milliards d'années, un tel corps frappait Mars en moyenne tous les 10 à 20 millions d'années. Or, les chercheurs ont calculé que ces impacts étaient suffisants pour conduire à des épisodes hydrologiques certes peu durables, mais d'ampleur suffisante pour provoquer les traces d'érosion observées. Ainsi, un " petit " impacteur de 100 km, arrivant à 9 km/s, vaporiserait suffisamment de sol pour recouvrir la planète entière d'une couche de " pluie de roche " de 2 mètres, à une température de 1300 °C. En quelques semaines, la température de l'ensemble de la surface du globe s'établirait à plus de 500°C, vaporisant toute l'eau présente aux pôles et dans le sous-sol proche, qui demeurerait encore à température positive pendant un an. L'eau ainsi mobilisée, additionnée à celle contenue dans le corps céleste, équivaudrait à 2 mètres de précipitations sur la surface du globe (50 mètres pour un impacteur de 250 km). Dans l'esprit des chercheurs, cette quantité d'eau et sa durée de mobilisation, malgré tout très courte, seraient suffisantes pour rendre compte des traces d'érosion constatées. Bien entendu, ces affirmations sont basées sur des calculs détaillés de vaporisation, d'évolution de la température du sol et des phénomènes de précipitation.

Si le sérieux de ce travail est reconnu et si la thèse à laquelle il conduit est bien reçue par certains planétologues, beaucoup expriment malgré tout leur désaccord. Ils considèrent que les traces d'érosion correspondent à des volumes d'eau beaucoup plus importants, s'exprimant non pas en mètres ou dizaines de mètres équivalents, mais en centaines de mètres ou kilomètres cumulés au cours des temps ! A leurs yeux, on pourrait à la rigueur rendre compte par ce processus des traces les plus primitives, mais pas des grandes vallées formées ultérieurement, ni de la formation des lacs de grands cratères. Les auteurs parviendront-ils à rejoindre ces ordres de grandeur en ne considérant plus seulement les impacts majeurs, mais la somme de tous les impacts, les plus petits contribuant évidemment de façon minime individuellement, mais étant bien plus nombreux ? Pour James Kasting, l'un de ces spécialistes qui se sont penchés sur le problème depuis le début, c'est peu probable. Sa conclusion, modeste et pragmatique : " j'ai peu d'espoir de nous voir résoudre cette énigme tant que nous n'aurons pas envoyé un géologue là-bas… "

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