Mars Express de l’ESA a observé une rapide expansion de cendres volcaniques sombres à la surface de Mars.

La comparaison avec les données de la mission NASA Viking de 1976 montre que les dépôts sombres ont nettement gagné en superficie au cours des dernières décennies

Sur Mars, les transformations marquantes se déroulent habituellement à l’échelle de millions d’années. Pourtant, la sonde orbitale Mars Express de l’Agence spatiale européenne a observé l’extension d’une couche sombre de cendres volcaniques en seulement quelques décennies.

Une nouvelle image acquise par la caméra High Resolution Stereo Camera (HRSC) révèle un paysage scindé en deux zones très contrastées, accolées l’une à l’autre : des sables clairs aux teintes typiquement martiennes et, juste à côté, des dépôts sombres de cendres volcaniques. Lorsque cette région avait été photographiée par les orbiteurs NASA Viking en 1976, l’emprise du matériau sombre était clairement plus réduite qu’aujourd’hui.

Cette bande sombre se distingue de la poussière ocre et des débris qui recouvrent une grande partie de la surface martienne. L’hypothèse privilégiée est que cette couche a été produite puis dispersée par l’activité volcanique. Mars présente une longue histoire de volcanisme et abrite le plus grand volcan du Système solaire, Olympus Mons, dont la hauteur dépasse de plus de deux fois celle du plus grand volcan terrestre, le Mauna Kea.

Les matériaux volcaniques renferment de nombreux minéraux formés à haute température, notamment l’olivine et le pyroxène, ce qui explique leur coloration sombre. L’augmentation de l’étendue de cette couche au cours des 50 dernières années pourrait résulter de deux mécanismes : le transport des cendres par les vents martiens, ou bien le décapage de la poussière claire ocre qui masquait auparavant les dépôts sombres.

Au sein de ce manteau sombre, on distingue un grand cratère d’environ 15 km de diamètre. Il est ceinturé d’une auréole claire constituée de matériaux éjectés lors de l’impact. À l’intérieur du cratère, des formes sinueuses apparaissent ; elles sont interprétées comme des traces de déplacement de matériaux contenant des impuretés de glace.

Ce secteur appartient à la vaste structure d’impact d’Utopia Planitia, un ancien bassin d’environ 3 300 km de diamètre, presque deux fois plus grand que l’extension nord–sud du désert du Sahara sur Terre. Il est généralement admis qu’un plan d’eau a pu s’y trouver par le passé, peut-être un lac ou un océan. Aujourd’hui, la zone est comblée par des roches et des sables, tout en renfermant d’importantes réserves de glace en sous-sol.

Dans la partie inférieure droite de l’image, on observe des dépressions arrondies aux bords ondulés. Ce type de relief se met en place dans des environnements périglaciaires, où l’alternance gel–dégel déstabilise la glace souterraine, entraînant l’affaissement du sol. Ces structures se rejoignent fréquemment et finissent par former des zones plus étendues de modification de la surface.

Sur la gauche de la scène, on repère également de longues structures linéaires, d’environ 20 km de long pour près de 2 km de large, dessinant des fractures caractéristiques. Elles se forment lorsque la croûte est soumise à des contraintes d’extension, liées à des processus tectoniques ou à l’instabilité de couches de roches sédimentaires.

En service depuis 2003, Mars Express produit des cartes en couleur et en 3D de la surface martienne, avec une grande précision.