L'Agence Spatiale Européenne (ESA) nous a une fois de plus offert une vue spectaculaire de la Planète Rouge, revenant cette fois dans la fascinante région connue sous le nom de Acheron Fossae. À travers l'objectif de la sonde Mars Express, qui orbite inlassablement autour de Mars depuis plus de deux décennies, nous avons obtenu un nouvel aperçu, plus détaillé, du bord ouest de cette région géologiquement extrêmement active. Il s'agit d'un paysage qui témoigne du passé lointain et turbulent de notre voisin planétaire, un lieu où se sont déroulés des drames aux proportions épiques, laissant derrière lui des cicatrices visibles même après des milliards d'années.

Cette région n'est pas inconnue des scientifiques. Dès avril 2004, quelques mois seulement après le début de sa mission par Mars Express, les premières images d'Acheron Fossae ont été publiées, intriguant le public mondial. Nous avons récemment eu l'occasion de voir la partie est de la région, et les données les plus récentes nous révèlent maintenant des formations tout aussi stupéfiantes sur le bord ouest, où s'entremêlent des canyons profonds, des vallées et des canaux sinueux, façonnés par les lents mais puissants écoulements de glace et de roche.

Drame géologique au bord d'un géant volcanique

Acheron Fossae représente un système exceptionnellement complexe de fossés tectoniques, c'est-à-dire de fissures dans la croûte martienne. Ces formations, connues sous le nom de fossae, créent un relief caractéristique que les géologues appellent un système de « horsts et grabens ». En termes simples, il s'agit d'un motif où alternent des blocs surélevés de la croûte (horsts) et des blocs effondrés (grabens). En regardant les images, ce motif est le plus évident dans les canaux prononcés qui s'étendent verticalement à travers la partie centrale du cadre, créant une impression de terrain brisé et fracturé.

On pense que ce paysage spectaculaire s'est formé il y a plus de 3,7 milliards d'années, à une époque où Mars était géologiquement beaucoup plus actif qu'aujourd'hui. La cause de sa formation se trouve profondément sous la surface. Une puissante remontée de matière chaude, ou magma, du manteau martien vers la croûte, a créé une pression énorme. Cela a conduit à l'étirement et à la fissuration de la croûte, ce qui a entraîné la formation de fissures et de vallées profondes de plusieurs kilomètres, dont certaines s'étendent sur des centaines de kilomètres de long. Ce processus est étroitement lié à la formation de l'immense plateau volcanique de Tharsis, sur le bord nord duquel se trouve Acheron Fossae. À proximité, bien qu'à quelque 1200 kilomètres au sud, se trouve également Olympus Mons, le plus grand volcan de tout le système solaire, dont l'activité a sans aucun doute influencé la tectonique de toute la région.

Traces de glace et de climat : Une histoire écrite dans les vallées

Une fois ces vallées monumentales créées, leur transformation n'a pas cessé. Une vue à vol d'oiseau, générée à partir des données de la caméra HRSC, révèle que les fonds de ces vallées sont relativement lisses et remplis d'un matériau qui présente des lignes subtiles et sinueuses. Elles rappellent irrésistiblement le cours d'une rivière, mais ici, ce n'est pas de l'eau sous forme liquide qui coulait. Au lieu de cela, les vallées sont remplies de ce que les géologues appellent des glaciers rocheux.

Il s'agit de lents et visqueux écoulements d'un mélange de glace, de poussière et de débris rocheux. Des formations similaires existent sur Terre, principalement dans les hautes montagnes et les régions polaires. Les glaciers rocheux sont extrêmement sensibles aux changements climatiques et constituent donc d'excellents indicateurs de la manière dont l'environnement d'une planète a changé au fil du temps. Leur présence à Acheron Fossae indique clairement que cette région de Mars a connu des périodes alternées de conditions plus froides et plus chaudes – des cycles de gel et de dégel.

Ces fluctuations de température spectaculaires sur Mars sont principalement causées par des changements dans l'inclinaison de son axe de rotation. Contrairement à la Terre, dont l'inclinaison est relativement stable grâce à l'influence gravitationnelle de notre grande Lune, Mars n'a pas un tel « stabilisateur ». Pour cette raison, l'inclinaison de son axe varie considérablement sur de longues périodes. Au cours des 10 derniers millions d'années, l'inclinaison de Mars a varié de 15 à 45 degrés, tandis que celle de la Terre n'a changé qu'entre 22 et 24,5 degrés. Ces changements périodiques, connus sous le nom de cycles de Milankovitch, jouent également un rôle clé dans le climat de notre planète, mais leurs effets sur Mars sont beaucoup plus prononcés, provoquant des alternances de périodes chaudes et de véritables âges glaciaires. Pendant ces âges glaciaires, la glace pouvait s'étendre loin des pôles, couvrant également des zones plus proches de l'équateur, tout comme Acheron Fossae.

Érosion et vestiges d'un paysage ancien

Sur le côté droit de l'image, le système de fossés se transforme progressivement en basses terres plates et sombres. Entre eux se trouve une ceinture de terrain accidenté composée de collines arrondies (buttes) et de plateaux escarpés à sommets plats (mésas). Ces formations sont en fait les vestiges d'une ancienne couche de roche uniforme. Au fil des éons, les lents mais implacables écoulements de glace et de roche ont érodé et emporté le matériau plus tendre, ne laissant derrière eux que les reliefs isolés et plus résistants. Aujourd'hui, ils se détachent de la plaine comme des témoins d'un niveau de terrain autrefois plus élevé.

Cette transition – des fossés tectoniques profonds, en passant par les collines et mésas érodées, jusqu'aux vastes basses terres – est particulièrement visible sur la carte topographique de la région. Sur celle-ci, les tons rouges et jaunes indiquent les zones plus élevées, se fondant progressivement dans des nuances de bleu plus claires et plus foncées qui représentent des altitudes plus basses. À gauche de l'image, on peut voir une autre zone de plaine lisse. C'est un terrain situé près du géant volcanique déjà mentionné, Olympus Mons, et sa surface lisse est probablement le résultat du dépôt de cendres volcaniques et des coulées de lave au cours de son histoire mouvementée.

L'œil de Mars Express : Plus de deux décennies d'exploration

La mission Mars Express de l'Agence Spatiale Européenne est essentielle à notre compréhension de la Planète Rouge. Depuis son lancement en 2003, cet orbiteur photographie et étudie les paysages variés de Mars, fournissant aux scientifiques des données inestimables. La sonde a cartographié la quasi-totalité de la surface de la planète en couleur, avec une résolution sans précédent et, surtout, en trois dimensions. Ce sont précisément ces données 3D qui permettent de créer des cartes topographiques détaillées et des survols réalistes, changeant radicalement notre compréhension de notre voisin planétaire.

L'instrument clé pour de telles prouesses est la Caméra Stéréo à Haute Résolution (HRSC), développée et exploitée par le Centre aérospatial allemand (DLR). Le traitement systématique des données est effectué à l'Institut de recherche planétaire du DLR à Berlin, tandis que le groupe de travail sur les sciences planétaires et la télédétection de l'Université libre de Berlin a utilisé ces données pour créer les produits d'imagerie fascinants que nous avons l'occasion de voir aujourd'hui. Chaque nouvelle image, comme celle-ci du bord d'Acheron Fossae, n'est pas seulement une belle « carte postale », mais une pièce d'un immense puzzle qui nous aide à reconstituer l'évolution géologique de Mars, le rôle de l'eau et de la glace dans son passé, et la nature changeante de son climat.