C’est une certitude scientifique que Mars était autrefois un endroit très différent, avec une atmosphère plus dense, des températures plus chaudes et où l’eau coulait autrefois. La preuve de ce passé est préservée dans d’innombrables caractéristiques de surface, allant des canaux fluviaux et des dépôts alluviaux aux lits des lacs.
Cependant, il y a environ 4 milliards d’années, la planète a commencé à se transformer en ce que nous voyons aujourd’hui, un environnement extrêmement froid et desséché. Entre tout cela, il est possible que Mars ait connu des périodes glaciaires et interglaciaires, comme en témoignent des images comme celle prise par le Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA montrée ci-dessus.
Les preuves de glaciers sur Mars incluent des formes de relief qui ressemblent à des caractéristiques sur Terre qui ont été façonnées par le retrait des flux de glace pendant les périodes interglaciaires. Alors que la plupart des glaces de surface sur Mars sont confinées aux calottes glaciaires polaires, ces formes de relief peuvent être trouvées dans des régions non polaires de toute la planète. Cette fonctionnalité a été photographiée par l’expérience scientifique d’imagerie haute résolution (HiRISE), la caméra principale à bord du MRO. L’image en taille réelle (illustrée ci-dessous) offre une perspective plus large et montre comment le dépôt glaciaire s’est écoulé vers le bas.
L’image en noir et blanc mesure 5 km (3 mi) de diamètre et montre des crêtes linéaires le long de la surface, des débris rocheux exposés et un remplissage à l’intérieur des sols des cratères et des vallées adjacents. Ceci est similaire à ce qui est observé sur Terre, où les glaciers ramassent les roches et le sol du paysage et les transportent à la surface et sous la surface. Cela permet aux « glaciers rocheux » de déposer des matériaux au fur et à mesure qu’ils se retirent et s’écoulent vers le bas sur plusieurs milliers d’années (ou plus). Ce processus crée un réseau de modèles linéaires que les scientifiques utilisent pour en savoir plus sur l’histoire des écoulements de glace.
Ces caractéristiques indiquent que, comme la Terre, Mars a connu des périodes de refroidissement et de réchauffement qui ont coïncidé avec des changements périodiques de son climat. Celles-ci peuvent avoir coïncidé avec des variations de l’inclinaison axiale de Mars (obliquité), qui est similaire à l’orientation de la Terre – 25° par rapport à l’inclinaison de la Terre de 23,4°. Pendant les périodes plus froides, les coulées de glace auraient avancé, élargi et ramassé des débris du paysage, suivies de retraits glaciaires à mesure que la glace était perdue par fonte et sublimation. Au fil du temps, ce processus a laissé des roches et des minéraux concentrés le long de longues crêtes et des chutes de matériaux dans les régions basses.
Ces images rappellent le climat très dynamique de Mars, qu’il conserve aujourd’hui malgré tous les changements qu’il a connus. Ces changements ont commencé il y a environ 4 milliards d’années lorsque la région centrale de Mars a commencé à se refroidir rapidement, ce qui aurait arrêté son champ magnétique global. Désormais, l’atmosphère plus chaude et plus dense de Mars a été lentement arrachée par le vent solaire, entraînant un refroidissement global et la perte progressive de ses eaux de surface. Cela a conduit Mars à devenir l’environnement extrêmement froid et desséché que nous connaissons aujourd’hui.
Ironiquement, cette transition a assuré que les preuves du passé plus chaud et plus humide de Mars étaient également parfaitement préservées. Sans précipitations et vents plus puissants (qui nécessitent une atmosphère dense et un cycle de l’eau), ces caractéristiques n’ont pas subi d’altération et d’érosion, comme c’est le cas ici sur Terre. Comme les canaux fluviaux, les minéraux argileux et les dépôts alluviaux, ces crêtes préservées prouvent que les glaciers existaient autrefois sur Mars au-delà de ses régions polaires.