En étudiant les plus petits cratères creusés sur Mars, il est donc possible d’en déduire la densité de l’atmosphère qui y régnait à l’époque.

De l'eau liquide, condition indispensable à la présence d'une éventuelle forme de vie, a bien coulé en abondance sur Mars voici des milliards d'années mais ce phénomène est sans doute resté épisodique, estiment des chercheurs.

Sur Mars aujourd'hui, la température est bien trop basse et l'atmosphère trop ténue pour permettre l'existence d'eau sous forme liquide à la surface de la planète rouge: elle gèlerait et se vaporiserait simultanément.

Mais il n'en a pas toujours été ainsi. Dans un passé très lointain, on y trouvait des rivières longues de centaines de kilomètres et même des lacs, comme le prouvent les canyons et sédiments découverts par les différentes missions d'exploration martienne.

Selon les scientifiques, l'hypothèse la plus probable est qu'à l'époque, l'atmosphère de Mars était beaucoup plus dense et riche en gaz à effet de serre (CO2 notamment), donc plus chaude qu'aujourd'hui et propice à la présence d'eau sous forme liquide.

C'est cette théorie qu'Edwin Kite, de l'Institut de technologie de Californie, et ses collègues ont voulu mettre à l'épreuve, en tentant de reconstituer la densité de l'atmosphère martienne voici 3,6 milliards d'années.

Pas de marc de café ou de boule de cristal: c'est en se penchant sur les images d'impacts de météorites prises ces dernières années par une sonde américaine, Mars Reconnaissance Orbiter, que les chercheurs ont lu le passé.

Car plus l'atmosphère d'une planète est dense, plus une météorite doit être grosse pour avoir une chance de percuter sa surface sans s'être désintégrée en altitude. Autrement dit, à une atmosphère donnée correspond une "taille minimale" de météorite capable d'y creuser un cratère.  

Point de congélation

En étudiant les plus petits cratères creusés sur Mars, il est donc possible d'en déduire la densité de l'atmosphère qui y régnait à l'époque.

Des calculs réalisés par Edwin Kite et son équipe à partir de 319 cratères situés dans une région de Mars vieille de 3,6 milliards d'années, il ressort que la pression atmosphérique devait se situer autour de 0,9 bar à l'époque.

Certes, c'est 150 fois plus qu'actuellement, mais encore largement insuffisant pour conserver très longtemps de l'eau liquide en surface.

"Si Mars n'avait pas une pression atmosphérique stable à l'époque où les rivières coulaient, comme le suggèrent nos résultats, alors on peut exclure un effet de serre chaud et humide, et les températures moyennes à long terme étaient très probablement inférieures au point de congélation", concluent les chercheurs dans leur étude, publiée dimanche dans la revue britannique Nature Geoscience.

"Il est toutefois possible que l'atmosphère ait été temporairement plus dense, permettant ainsi à l'eau de couler", relève dans un commentaire séparé Sanjoy Som, chercheur à la Nasa.

Eruptions volcaniques, collision d'astéroïde ou variation d'inclinaison des pôles (tous les 120.000 ans en moyenne sur Mars) auraient pu provisoirement autoriser la présence d'eau à l'état liquide.

L'eau aurait aussi pu être fortement chargée en sels acides, gelant ainsi à une température plus basse, avance Sanjoy Som.

La Nasa a lancé en novembre dernier la sonde Maven pour comprendre l'histoire atmosphérique de la planète rouge, et découvrir où ont pu passer l'eau et le CO2 qui s'y trouvaient. Maven doit atteindre l'orbite martienne en septembre 2014.