Au-dessus de fissures volcaniques sur Mars, la sonde européenne ExoMars TGO a détecté du chlorure d'hydrogène, un gaz que rejettent souvent les volcans terrestres. Un indice que la planète rouge garde de la chaleur sous sa croûte, voire des refuges pour la vie.
Mars pourrait abriter une activité volcanique en sommeil, selon une étude internationale fondée sur les données de la sonde européenne ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO). À contre-saison, l'orbiteur de l'ESA a repéré du chlorure d'hydrogène au-dessus des mêmes fissures du volcan Alba Mons, un signal qui pourrait trahir un magma endormi sous la surface. La découverte relance l'éternel débat sur l'activité de la planète rouge, et pourrait bien indiquer aux scientifiques où chercher la vie.
Sur Mars, un gaz volcanique qui n'en fait qu'à sa tête
Le chlorure d'hydrogène (HCl), TGO l'a signalé pour la première fois dans l'atmosphère martienne dès 2021. Comme ce gaz s'échappe couramment des évents volcaniques sur Terre, donc par des fissures et des fumerolles, les chercheurs se demandaient s'il en allait de même là-haut. Mais pour l'essentiel, il suit un calendrier bien réglé, car il culmine pendant l'hiver de l'hémisphère nord puis disparaît presque entièrement l'été, un va-et-vient qui semble surtout lié aux cycles de la poussière et de l'eau. Presque, car une exception revient avec une régularité d'horloge.
Au début de l'été, dans l'hémisphère nord de Mars, des pics de chlorure d'hydrogène apparaissent au-dessus des fissures qui zèbrent les flancs d'Alba Mons. Ils ont été repérés par l'ACS (Atmospheric Chemistry Suite), un ensemble de spectromètres infrarouges embarqué sur TGO. Ces instruments analysent la lumière du Soleil qui traverse l'atmosphère martienne, où chaque gaz laisse sa propre empreinte, un peu comme une signature. Daniel Mège, co-auteur principal de l'étude publiée dans Science Advances, compare l'exercice à la recherche d'une aiguille dans une botte de foin. La sonde a détecté une poignée de molécules, venues d'une source qui ne s'active peut-être que par intermittence, alors qu'elle tourne sans cesse autour de Mars pour surveiller l'atmosphère de toute la planète.
Il fallait comprendre comprendre d'où venait ce gaz. La caméra CaSSIS, elle aussi à bord de TGO, a révélé à cet endroit des fissures fraîches et étroites, parfois longues de plusieurs centaines de mètres, associées à des changements de couleur du sol. L'hypothèse des chercheurs ? En hiver, quand le thermomètre descend jusqu'à −120 °C, la glace bouche ces fissures. Aux premiers beaux jours, elle se sublime (elle passe directement de l'état solide à l'état gazeux) et libère le gaz piégé.
Un volcanisme martien en sommeil… et peut-être des niches pour la vie
Pour l'équipe internationale menée par le chercheur Alexander Trokhimovskiy, ces émanations proviendraient d'un magma chaud en profondeur. Les fissures joueraient le rôle de fumerolles, ces évents dont nous parlions plus haut, par lesquels un volcan terrestre « respire », et les décolorations alentour pourraient être des dépôts laissés par les gaz. Selon Daniel Mège, la répartition du gaz évoquait d'emblée un volcan, mais il a fallu examiner toutes les réactions chimiques possibles de l'atmosphère pour le démontrer. Dans l'étude, les auteurs avancent l'idée d'une chambre magmatique en sommeil, une sorte de plomberie volcanique enfouie.
C'est tout le paradoxe martien. La planète abrite les plus grands volcans du Système solaire, sans qu'on sache à quel point ils sont encore actifs. D'après les images prises en orbite, certains semblent l'avoir été au cours des derniers millions d'années, et des sismomètres y ont enregistré des séismes. Pourtant, aucune éruption ni nouvelle coulée de lave n'a jamais été observée. « Nos résultats suggèrent que Mars a conservé assez de chaleur interne pour entretenir une activité volcanique jusqu'à récemment, et peut-être encore aujourd'hui », avance Daniel Mège, professeur au Centre de recherches spatiales de l'Académie polonaise des sciences.
Quant à la question de la vie… Par le passé, ces gaz venus du magma ont pu être bien plus abondants. Ils auraient alors contribué à épaissir l'atmosphère, qui retenait mieux la chaleur, à adoucir le climat et à permettre à l'eau liquide de couvrir une bonne partie de la surface. Et si de la lave remontant dans la croûte rencontre de l'eau souterraine, elle pourrait la réchauffer et créer des poches chaudes, propices à la vie. C'est ce qu'on appelle des systèmes hydrothermaux : sur Terre, des micro-organismes prospèrent dans ce type d'environnement. Pour Daniel Mège, chercher la vie dans les fissures d'Alba Mons aurait donc tout son sens. Si de tels systèmes y sont actifs, ils fourniraient aux micro-organismes les ingrédients et l'énergie nécessaires, tout en les protégeant d'une surface hostile et changeante. Colin Wilson, responsable scientifique de TGO à l'ESA, estime que ces résultats pourraient être le plus grand succès de la sonde à ce jour.
