Des scientifiques de l'Université du Texas à Austin ont publié les derniers résultats de leurs recherches, soulignant que l'activité volcanique au début de Mars pourrait avoir libéré de grandes quantités de soufre gazeux réactif, réchauffant ainsi la planète et créant des conditions propices à la survie microbienne. La communauté scientifique s'est engagée à explorer la véritable apparence de Mars dès ses débuts, et cette dernière étude propose que le gaz sulfureux libéré par les éruptions volcaniques pourrait contribuer à réchauffer Mars grâce à l'effet de serre, rendant son atmosphère potentiellement capable de nourrir la vie.

Cette recherche a été réalisée par une équipe de l'Université du Texas à Austin et publiée dans la revue Science Advances.

En analysant la composition des météorites martiennes et en effectuant plus de 40 simulations informatiques, l’équipe a examiné les quantités de carbone, d’azote et de sulfure que les premiers volcans martiens auraient pu libérer sous différentes températures, environnements chimiques et concentrations de gaz. Les résultats remettent en question les modèles climatiques qui pensaient auparavant que le dioxyde de soufre (SO₂) dominait. Les simulations montrent qu'il y a 3 à 4 milliards d'années, l'activité volcanique sur Mars était plus susceptible de libérer de grandes quantités de soufre gazeux « réduit », notamment du sulfure d'hydrogène (H₂S), du disulfure (S₂) et de l'hexafluorure de soufre (SF₆), qui pourraient avoir un fort effet de serre.

L'auteur principal Lucia Bellino, doctorante en sciences de la Terre, a souligné que la présence de ce soufre réduit peut provoquer des gaz à effet de serre et de la brume sur Mars, aidant à retenir la chaleur et l'eau liquide. Ces gaz et environnements redox soutiennent également une vie microbienne diversifiée dans les systèmes hydrothermaux de la Terre.

Plutôt que de se concentrer uniquement sur les rejets de gaz en surface, l’étude a également modélisé la façon dont le soufre est transformé au cours des processus géologiques, en particulier la manière dont il se sépare des autres minéraux après avoir été incorporé dans les couches magmatiques souterraines. Ce processus de transformation est extrêmement important pour comprendre l’état chimique du gaz avant d’être libéré à la surface, et revêt une importance plus pratique pour la modélisation du climat primitif de Mars.

L’étude a également révélé que le soufre sur Mars se transforme fréquemment sous différentes formes. La majeure partie du soufre contenu dans les météorites est du soufre réduit, tandis que la surface de Mars est principalement constituée de soufre combiné à de l'oxygène. Cela suggère que le « cycle du soufre » – la transformation entre différentes formes de soufre – pourrait avoir été dominant au début de Mars.

L'année dernière, le rover Curiosity de la NASA a accidentellement écrasé une roche et découvert l'élément soufre, une découverte qui conforte le modèle de l'équipe. Pour la première fois, des minéraux de soufre pur qui ne sont pas combinés avec l'oxygène ont été découverts directement sur Mars, vérifiant ainsi l'inférence de l'équipe concernant la libération de disulfures et la précipitation de soufre pur.

L'équipe prévoit d'utiliser des modèles pour étudier plus en profondeur la source d'eau sur Mars à l'avenir et déterminer si l'activité volcanique peut fournir de grandes quantités d'eau à la surface de la planète. Ils espèrent également savoir si le soufre réduit aurait pu servir de « nourriture » aux microbes du début de Mars pour soutenir la vie dans un environnement similaire aux systèmes hydrothermaux de la Terre.

Aujourd'hui, Mars est loin du soleil et la température moyenne est d'environ moins 80 degrés Celsius. Bellino espère que les experts en modélisation climatique pourront utiliser les recherches de l'équipe pour prédire la température du début de Mars et estimer combien de temps les micro-organismes peuvent survivre dans un climat chaud.

La recherche a été financée par le Centre pour l'habitabilité des systèmes planétaires de l'Université du Texas à Austin, la National Science Foundation et la Fondation Heising-Simons.