Le cosmos se rapproche

Sur la planète Mars, la présence d’eau, sous forme de glace, n’est plus un mystère. Des chercheurs de Grenoble viennent même d’obtenir des informations sur sa pureté. Au laboratoire de planétologie de Nantes, le géologue Nicolas Mangold essaie de reconstituer l’histoire de cette eau. « À l’heure actuelle, avec une température moyenne de -60° à la surface, l’eau ne peut exister à l’état liquide sur Mars, note le chercheur. Même sous l’effet des rayons du soleil, la glace s’évapore directement, car la pression est très basse. » Pourtant, l’eau liquide, celle qui permet le développement de la vie telle que nous la connaissons, a dû couler à la surface de la planète rouge, en des temps très anciens. En témoignent des traces d’argiles détectées en 2005 par une équipe de l’Institut d’astrophysique spatiale d’Orsay, dont Nicolas Mangold faisait partie. « Nous avons trouvé les argiles dans une région ancienne, où le relief a gardé des traces de vallées fluviales inactives depuis longtemps, avant que le climat ne devienne trop froid. Or les argiles ont besoin de beaucoup d’eau liquide pour se former. » De grands fleuves parcouraient sans doute Mars, il y a quelques milliards d’années. D’autres formations, plus récentes, quelques millions d’années seulement, intriguent le géologue. Des ravines sur certains versants de collines. Elles ressemblent à « des traces que laisse-raient de la glace ou de la neige en fondant, emportant des débris rocheux avec elles. » Les dernières gouttes d’eau seraient-elles plus récentes qu’on ne le pense ?

Regarder dehors pour voir dedans

En attendant de découvrir une source martienne, une chose est sûre : l’eau glacée n’est pas rare dans l’espace. Elle est même très présente sur Titan et Encelade, deux satellites naturels de Saturne. Elle compose la moitié de la masse du premier et recouvre entièrement la surface du second ! Pourtant, c’est toujours le liquide qui attise la curiosité. Et c’est en profondeur que Gabriel Tobie, planétologue dans le même laboratoire à Nantes, va le chercher. « Nous observons la surface pour comprendre ce qui se passe à l’intérieur. Car tout est lié. » Sur Encelade, la sonde Cassini a mesuré une très forte activité au pôle Sud, avec une chaleur anormale.
« Cela est possible uniquement si une grande masse d’eau liquide est présente sous la surface et la déforme. Nous avons testé de nombreuses hypothèses sur nos modèles numériques, et c’est la seule qui semble viable. » Trouverait-on de grands lacs en creusant sous la glace ? « L’hypothèse pourrait être vérifiée en mesurant des effets de marées qui déforment la surface comme sur Terre. Mais il faudra attendre une mission future pour cela. »

Deux sondes sous contrôle

Toutes ces hypothèses, sur les satellites de Saturne comme sur Mars, sont étayées par les données “fraîches” auxquelles les chercheurs nantais ont accès. Le laboratoire nantais est impliqué dans deux missions internationales. Il participe au pilotage d’une caméra infrarouge embarquée à bord de la sonde Cassini. « Nous sommes responsables de la programmation des observations faites par cette caméra, pour quelques survols de Titan », confie Stephane Le Mouélic, ingénieur de recherche, spécialisé en télédétection. D’ailleurs les personnes qui visitent le laboratoire sont toujours étonnées lorsqu’on explique qu’il est possible depuis un ordinateur branché à Nantes de programmer une caméra envoyée à plus d’1,5 milliard de km dans le système solaire ! »

352 images de la même zone

Quant à la sonde européenne Mars Express, partie le 2 juin 2003 du cosmodrome de Baïkonour, au Kazakhstan, elle a emporté avec elle un outil baptisé Oméga sur lequel a travaillé le laboratoire. « C’est une caméra hyperspectrale, ajoute Stéphane Le Mouélic. Elle enregistre simultanément 352 images de la même zone, mais à des longueurs d’ondes différentes. Cela permet d’avoir des renseignements précis sur la nature du sol, que nous associons à des données sur le relief. »
Avec l’eau liquide, c’est aussi une forme de vie extraterrestre qui est en ligne de mire, ou du moins des conditions favorables à son développement. Même si l’objectif réel de la recherche est plus vaste. « Comprendre comment ces corps évoluent nous permettra de mieux nous représenter l’évolution de notre propre planète », affirme Gabriel Tobie. Sur Mars, par exemple, la moitié de la surface est restée à l’état primitif, telle qu’elle était il y a plus de trois milliards d’années. Les impacts de météorites, nombreux, en sont une trace. Sur Terre, les terrains de cet âge représentent moins de 1% de la surface des continents. En observant Mars, nous pouvons comprendre ce qui s’est passé sur Terre à une période clé, lorsque la vie est apparue.
D’autres liquides intéressent les chercheurs. Le méthane, par exemple. « À la surface de Titan, grâce aux images radar qui percent son épaisse atmosphère, nous avons pu découvrir des lacs de méthane, explique Gabriel Tobie. Ils ressemblent de près, dans leurs formes, aux lacs – d’eau cette fois-ci – de Namibie, que l’on connaît mieux. Nous allons les comparer pour voir comment se sont formés ces lacs sur Titan. » La Terre sert à comprendre l’espace qui sert à comprendre la Terre, pas de doute, nous sommes en orbite !