Simulation expérimentale d’écoulement d’eau sur Mars : un réseau souterrain enfin expliqué

De gigantesques vallées sur Mars posent toujours question quant à leur formation. Se sont-elles formées par des inondations catastrophiques sous un climat plus clément qu'actuellement où l'eau liquide était stable ? Le problème est que ces crues n’ont généralement pas laissé de traces dans les plaines de l’hémisphère Nord car elles sont le plus souvent recouvertes de dépôts sédimentaires postérieurs aux débâcles. La vallée Hebrus, au sud-est d'Utopia Planitia, est unique par son âge relativement jeune (moins de 3 milliards d’années) et par son réseau complexe de chenaux de surface orthogonaux interconnectés à des cavités souterraines.

Une équipe de recherche internationale dans laquelle sont impliqués des scientifiques du CNRS Terre & Univers (voir encadré), vient de réaliser une étude inédite sur le rôle des conduits souterrains dans l'acheminement des grandes débâcles comme celles de la vallée Hebrus sur Mars. Les scientifiques ont analysé les images de la caméra HRSC de la mission européenne Mars Express de cette vallée de débâcle Hebrus Valles. La cartographie a révélé un ancien réseau d’écoulement à la surface disparaissant à la faveur de cavités dans lesquelles l’eau aurait pu s’infiltrer et s’écouler en profondeur. Ensuite, des expériences de simulation expérimentale ont été réalisées en laboratoire reproduisant un réseau souterrain composé de structures en forme de tunnels dans une matrice sableuse saturée en eau. Ces écoulements de surface ont provoqué des affaissements de terrain localisés à partir desquels l’eau s’est infiltrée en profondeur mimant le réseau interconnecté de chenaux souterrains observés sur Mars.

Ces expériences confirment que les discontinuités de la subsurface de Mars auraient favorisé la formation d’un vaste réseau d’écoulement souterrain interconnecté et fonctionnel, dirigeant potentiellement les eaux de crue des débâcles de la vallée Hebrus vers les profondeurs du sous-sol martien. Leurs expériences montrent également que des cavités contribuent efficacement à la "disparition" des eaux de crue de la vallée de débâcle Hebrus. Enfin, Hebrus est une région particulièrement intéressante, comme futur site d’atterrissage en vue de l’exploration des cavités souterraines dans les plaines de l’hémisphère Nord de Mars.