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Un dôme volcanique a fait basculer la surface de Mars il y a 3 milliards d'années

planète Mars
Crédits : ESO/M. Kornmesser
Il y a trois milliards d'années environ, la formation d'un immense dôme volcanique a littéralement fait basculer la surface de la planète Mars. Un évènement dont la survenue avait déjà été suggérée, mais qui n'avait jusqu'ici jamais été démontré.

Il y a 3 à 3.5 milliards d'années, un évènement colossal a eu lieu à la surface de la planète Mars : la formation d'un immense dôme volcanique, connu sous le nom de dôme de Tharsis, a ni plus ni moins fait basculer la surface de la planète rouge, de 20 à 25 degrés.

Comment expliquer un tel phénomène ? En cause, la gigantesque masse du dôme de Tharsis, lequel est ni plus ni moins l'édifice volcanique le plus massif de l'ensemble du système solaire.

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Pour bien comprendre, il nous faut revenir il y a 3.7 milliards d'années. A cette époque, la formation du dôme de Tharsis débute, vers 20° de latitude nord. L'activité volcanique de cet édifice se poursuit durant des centaines de millions d'années, et débouche sur la formation d'un plateau de plus de 5000 km de diamètre, et d'une épaisseur d'environ 12 km d'épaisseur. Soit une masse de un milliard de milliards de tonnes, soit 1.4% la masse de la Lune !

Résultat ? La croûte et le manteau de Mars se sont mis à pivoter, tournant autour du noyau interne de Mars. Un déplacement qui a conduit le dôme de Tharsis à se retrouver... sur l'équateur.

En d'autres termes, les pôles de Mars se sont déplacés. Et de fait, dans cette nouvelle étude, les auteurs montrent pour la première fois que les rivières martiennes étaient à l'origine réparties sur une bande tropicale sud d'une planète Mars tournant autour de pôles décalés d'une vingtaine de degrés par rapport aux pôles actuels.

Or, ces pôles calculés par cette nouvelle étude sont cohérents avec les emplacements obtenus lors d'une précédente étude, menée en 2010 par Isamu Matsuyama (Université d'Arizona, Etats-Unis). Laquelle avait montré que si le dôme de Tharsis était "retiré" de la planète Mars, celle‐ci s'orienterait différemment par rapport à son axe.

Et ce n'est pas tout. Car la topographie de Mars avant le basculement permet d'en savoir plus sur le climat primitif de la planète. En utilisant des modèles climatiques, les auteurs de l'étude ont mis en évidence la présence à cette époque d'un climat froid et d'une atmosphère plus dense que celle d'aujourd'hui, avec une accumulation de glaces autour de 25° Sud, dans les régions qui correspondent aux sources des rivières aujourd'hui asséchées.

Au final, ces travaux modifient considérablement notre représentation de la surface de Mars telle qu'elle a dû être il y a 4 milliards d'années. De fait, selon ce nouveau scénario, la période de stabilité de l'eau liquide qui a débouché sur la formation de vallées fluviales est contemporaine, et probablement une conséquence, de l'activité volcanique du dôme de Tharsis. Le basculement déclenché par le dôme de Tharsis a eu lieu après la fin de l'activité fluviale, soit il y a -3,5 milliards d'années environ. Lequel a a ainsi donné à Mars le visage que les planétologues lui conniassent aujourd'hui.

Cette étude a été publiée le 2 mars 2016 dans la revue Nature, sous le titre "Late Tharsis formation and implications for early Mars".

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