Un portail vers Mars sur la pointe de l'Islande

Un volcan en éruption sur l'île est une réplique vivante de ce qui s'est passé autrefois sur Mars.

Après 15 mois de tremblements de terre intenses et perturbateurs sur la péninsule islandaise de Reykjanes, la région a finalement relâché une certaine pression. Le 19 mars, de la lave a jailli du sol dans la vallée inhabitée de Geldingadalur, marquant le première fois en 800 ans que cette bande de terre a été secouée par une éruption.

Les volcanologues sont ravis, mais ce spectacle n'est pas seulement l'occasion d'explorer le monde souterrain enflammé de l'Islande. C'est aussi une fenêtre sur un tout autre monde. L'éruption est, à mon avis, un analogue fantastique pour Mars, déclare Christopher Hamilton, planétologue à l'Université de l'Arizona.

Mars est une planète incontestablement volcanique. Dans ses premières ères, il a construit des volcans si immenses que leur formation a déformé sa surface. À un moment donné, les volcans ont fait basculer la planète entière de 20 degrés. Sa production volcanique a progressivement ralenti, mais Mars a continué à faire de petits volcans et à répandre de la lave pendant la majeure partie de sa vie. Ce peut même être volcaniquement actif aujourd'hui , avec du magma encore gargouillant sous le sol, se préparant peut-être à une future éruption.

Pourtant, on comprend concrètement peu de choses sur les origines, l'évolution et le comportement du volcanisme de Mars, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles les chercheurs sont ravis d'utiliser l'éruption du Geldingadalur comme analogue.

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Au cours de l'histoire martienne, alors que des provinces volcaniques géantes se formaient et que la planète se refroidissait et se rétrécissait, des parties de sa surface étaient écrasées tandis que d'autres étaient séparées. Et aux endroits où la croûte s'est fendue, du magma martien est sorti de fissures.

L'éruption du Geldingadalur a également commencé le long d'une fissure. La lave a jailli d'un cône de forme étrange, remplissant lentement la vallée. Comme il est typique pour ce type d'éruption, à la fois sur Terre et sur Mars, une deuxième fissure - peut-être l'une des nombreuses à venir - s'est ouverte juste au nord de la première le 5 avril, créant ses propres fontaines et rivières de lave.

Ce paroxysme de la taille d'une pinte a été rendu possible par l'emplacement de la péninsule : elle se trouve au sommet de la dorsale médio-atlantique, la faille volcanique qui éloigne les Amériques de l'Europe et de l'Afrique. Ce divorce tectonique se produit normalement à la vitesse à laquelle vos ongles poussent, mais le des secousses tectoniques furieuses précédant l'éruption suggèrent qu'il a gagné une accélération temporaire, permettant au magma de faire des incursions dans les nouvelles lacunes de la croûte peu profonde.

Si le conduit vers le magma en dessous reste ouvert, l'éruption du Geldingadalur pourrait finir par construire un petit volcan bouclier, un monticule magmatique extrêmement large avec une pente à très faible angle. Un tel édifice serait comparable à ceux que l'on trouve partout sur Mars, dit Hamilton, ce qui signifie que cette éruption pourrait permettre aux scientifiques d'en observer un grandir sur Terre en temps réel.

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Dans une autre similitude avec ce qui se passe sur Mars, l'éruption implique du basalte, un magma avec une viscosité semblable à celle du miel. Le basalte est commun à de nombreux volcans, mais le magma basaltique de l'éruption du Geldingadalur a une consistance particulièrement liquide ; il vient directement du manteau et accélère à travers la croûte. Il n'a pas vraiment trop calé sur son chemin vers la surface, explique Tracy Gregg, volcanologue planétaire à l'Université de Buffalo. Il s'est formé, puis il y avait des endroits où aller et des choses à faire.

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Les éruptions martiennes impliquaient souvent une version extrêmement fluide du basalte, suggérant que ses volcans pouvaient parfois avoir une plomberie de style islandais. Mais la corrélation la plus excitante entre Mars et l'Islande est peut-être la façon dont leur activité volcanique peut influencer la biologie.

Mars a eu beaucoup d'éruptions où le magma a rencontré de la glace. Et si vous êtes intéressé par ce qui se passe lorsque le magma rencontre la glace, l'Islande est l'endroit idéal. L'Islande est un endroit incroyable et l'un des meilleurs analogues de Mars que nous ayons sur Terre, déclare Arola Moreras Marti, chercheuse à l'Université de St. Andrews.

Le vaste glacier islandais Vatnajökull se trouve au sommet divers volcans . Le magma à l'intérieur de ces volcans alimente des piscines hydrothermales chaudes à la surface, où Moreras Marti part à la recherche de la vie microbienne. On y trouve des microbes, dit-elle, les microbes les plus fous.

Lorsque le magma de l'éruption du Geldingadalur rencontre les eaux souterraines, il crée de nouvelles piscines hydrothermales à la surface, ainsi que des étangs et des cours d'eau souterrains extrêmement chauds. Cela s'est produit tout le temps dans le passé de Mars – cela peut même se produire maintenant – lorsque le magma a cuit des roches et libéré de l'hydrogène, du dioxyde de carbone, du méthane, du fer, des sulfates et d'autres composés que les microbes peuvent utiliser pour se maintenir. Ces types de composés sont également transportés dans le sous-sol détrempé de Geldingadalur, créant des déséquilibres chimiques sur lesquels les microbes se développent.

Le magma peut être profondément mortel pour les humains, mais les microbes sous Geldingadalur l'adorent probablement, dit Moreras Marti.

La surface martienne a longtemps été un désert irradié impropre à la vie. Mais ce qui se passe aujourd'hui à Geldingadalur s'est produit sur Mars, et est encore possible. À tout moment au cours des 4,5 milliards d'années passées sur Mars, chaque fois que de la roche chaude rencontrait de l'eau, des réseaux hydrothermaux souterrains surgissaient. Étant à l'abri des radiations mortelles bombardant sa surface, ces cachettes souterraines seraient des environnements relativement habitables.

Mars était également considérablement plus humide lorsqu'elle était jeune, avec une atmosphère plus épaisse bloquant les radiations. Il y a longtemps, des microbes auraient pu exister à la surface.

Là, ils auraient été périodiquement cuits en stérilisant des coulées de lave, ce qui est exactement ce qui se passe à Geldingadalur aujourd'hui. La lave tue la vie microbienne préexistante dans le sol. Au cours des mois et des années à venir, un tout nouvel écosystème renaîtra des cendres de l'ancien.

C'est l'une des raisons pour lesquelles Hamilton, le planétologue, est là. Lorsque des signes indiquaient une prochaine éruption sur la péninsule, Hamilton et ses collègues sont entrés en action. Dès que nous avons vu les premiers essaims de tremblements de terre, nous sommes essentiellement allés échantillonner toutes les différentes zones pour avoir une idée de ce que serait l'écologie microbienne de base, dit-il.

Hamilton et d'autres continueront de prélever des échantillons microbiens du sol et de l'air, car les microbes envahisseurs peuvent préférer le vol plané plutôt que la natation. (Il faudra peut-être aussi prélever des échantillons dans les bottes des gens, dit Hamilton, pour essayer de repérer les passagers clandestins – un problème distinctement terrestre et non martien.)

Les scientifiques échantillonneront également la lave elle-même. Quelques semaines seulement après l'éruption de l'Eyjafjallajökull en Islande en 2010, les scientifiques ont découvert non seulement que des microbes avaient colonisé le sol environnant, mais qu'ils étaient vivant sur les nouvelles coulées de lave elles-mêmes . La lave était encore chaude, dit Mario Toubes-Rodrigo , microbiologiste à l'Open University, au Royaume-Uni, qui a expliqué que les scientifiques invités devaient être extrêmement prudents. Je pense que quelques-unes de leurs bottes ont également fondu.

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Mais peut-être plus important encore, les chercheurs pourront retracer l'évolution des écologies souterraines dès l'apparition d'un nouvel habitat. Cela fait des manigances souterraines de Geldingadalur un simulacre biologique rare et presque idéal de ce qui s'est peut-être déjà produit, ou peut encore se produire, sur Mars.

L'éruption pourrait s'éteindre dans les prochains jours ou semaines. Inversement, cela pourrait continuer pendant des années, peut-être des décennies, un peu comme les 35 ans Éruption sur les flancs du volcan Kīlauea à Hawaï. Si tel est le cas, ce site deviendra un attrait pour les planétologues et les astrobiologistes : un laboratoire naturel pérenne, sûr et facilement accessible pour mieux comprendre deux planètes pour le prix d'une éruption.

Il y a cependant une différence cruciale : l'ampleur des événements. Les coulées de lave de Mars étaient incroyablement prolifiques, beaucoup avec suffisamment de lave pour enterrer une masse continentale de la taille du Royaume-Uni en quelques semaines. Cela fait de l'éruption du Geldingadalur un champ de lave à l'échelle d'un modèle, explique Tobias Dürig, volcanologue à l'Université d'Islande. C'est une éruption martienne en miniature.