De fines fissures récentes sur le plus vaste volcan de Mars laissent fuir un gaz lié au magma

Chaque début d’été dans l’hémisphère nord de Mars, une trace de chlorure d’hydrogène apparaît au-dessus des flancs d’Alba Mons, le volcan le plus étendu de la planète, à une période de l’année où ce gaz a disparu du reste du ciel martien. Juste en dessous de ces détections, des caméras orbitales ont découvert des essaims de fissures fraîches et étroites que personne n’avait cartographiées auparavant.

Sur Terre, le chlorure d’hydrogène est l’un des gaz que le magma libère par les cheminées volcaniques. Une équipe internationale travaillant avec l’ExoMars Trace Gas Orbiter de l’Agence spatiale européenne avance désormais que le même phénomène se produit sur Mars, du gaz provenant d’une poche magmatique profonde s’infiltrant à travers les fissures une fois que la glace hivernale qui les scelle se transforme en vapeur. Si elle a raison, Mars est un monde endormi plutôt que géologiquement mort, et ces fissures sont le premier endroit où chercher une poche chaude et humide sous sa surface gelée.

« Nos résultats suggèrent que Mars a conservé assez de chaleur interne pour soutenir une activité volcanique jusqu’à récemment, et peut-être encore aujourd’hui », a déclaré Daniel Mège, professeur au Centre de recherche spatiale de l’Académie polonaise des sciences et co-auteur principal de l’étude. Les travaux ont été dirigés par Alexander Trokhimovskiy de l’Institut de recherche spatiale de l’Académie des sciences de Russie à Moscou et impliquent des chercheurs en Pologne, en Russie, au Royaume-Uni, en Allemagne, en France, en Suisse, en Italie, en Ukraine et en Australie.

Mars possède les plus grands volcans du Système solaire, mais personne n’en a jamais vu un en éruption. Des coulées de lave qui semblent n’avoir que quelques millions d’années, et les séismes martiens enregistrés par l’atterrisseur InSight de la NASA, ont laissé entendre que l’intérieur n’est pas complètement froid. Ce qui manquait, c’était un gaz, une trace chimique sortant du sol aujourd’hui.

Comment l’orbiteur a capté le gaz

Le Trace Gas Orbiter embarque l’Atmospheric Chemistry Suite, un ensemble de spectromètres infrarouges qui fonctionnent par occultation solaire. Alors que la sonde observe le lever ou le coucher du Soleil à travers la fine atmosphère martienne, les instruments enregistrent quelles longueurs d’onde de la lumière solaire sont absorbées en chemin, et chaque gaz laisse sa propre empreinte. La méthode peut détecter des gaz au niveau de parties par milliard et indiquer à quelle altitude ils se trouvent.

La même équipe instrumentale a signalé pour la première fois du chlorure d’hydrogène sur Mars il y a plusieurs années. Depuis, le gaz est apparu largement, mais presque toujours pendant la saison chaude et poussiéreuse où Mars passe au plus près du Soleil, montant et descendant avec la poussière et la vapeur d’eau. Les chercheurs attribuent cette poussée saisonnière à une chimie entre l’air et la poussière et la glace en suspension, et non à des volcans.

L’exception était une paire d’observations en été boréal, lorsque Mars est au plus loin du Soleil et que toute l’atmosphère est froide et sèche, toutes deux au nord d’Alba Mons. L’équipe a ensuite mené une recherche dédiée lors d’une année martienne ultérieure et a retrouvé du chlorure d’hydrogène au-dessus de la même région, tandis que les orbites au-dessus d’autres latitudes avec des conditions d’observation similaires n’en montraient aucune. « Le Trace Gas Orbiter a réussi à trouver la preuve irréfutable. C’était comme chercher une aiguille dans une botte de foin », a déclaré Mège.

Des fissures de moins d’un mètre de large

Pour trouver une source possible, les chercheurs ont examiné le sol sous les points de détection avec trois caméras : CaSSIS sur le Trace Gas Orbiter, et HiRISE et CTX sur le Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Ils ont trouvé des essaims linéaires de fissures, certaines de seulement quelques dizaines de centimètres de large et jusqu’à des centaines de mètres de long, regroupées en ceintures de plusieurs dizaines de kilomètres de long sur des crêtes topographiques. Certaines sont bordées de dépôts clairs et sombres, un changement de couleur que l’équipe compare aux croûtes qui se forment autour des fumerolles, les cheminées à gaz des volcans sur Terre.

Les fissures traversent la couverture de poussière et de givre riche en glace qui recouvre ces latitudes septentrionales, et les motifs polygonaux que crée le sol gelé, elles sont donc géologiquement jeunes, probablement âgées de moins d’un million d’années. Elles s’alignent également avec les grands systèmes de failles autour du volcan, Tantalus Fossae et Phlegethon Catena.

Le mécanisme proposé est saisonnier. En hiver, lorsque les températures descendent à environ moins 120 degrés Celsius, la glace bouche les fissures. Quand cette glace se transforme directement en vapeur au début de l’été, le gaz piégé s’échappe, ce qui expliquerait pourquoi le signal revient au même endroit à la même saison.

La taille d’Alba Mons, et la petitesse de la fuite

Alba Mons est un volcan inhabituel. Ses champs de coulées de lave atteignent au moins 1 350 kilomètres du sommet et il couvre une superficie comparable à celle des États-Unis, mais il ne s’élève qu’à environ 6,8 kilomètres, soit à peu près un tiers de la hauteur d’Olympus Mons. La pente moyenne sur son flanc nord est d’environ un demi-degré, plus plate que la plupart des rampes d’autoroute.

La fuite elle-même est modeste. En supposant que le chlorure d’hydrogène survive environ un jour martien dans l’atmosphère, les auteurs estiment un taux d’infiltration inférieur à trois kilogrammes par seconde. Les volcans terrestres libèrent le gaz à des taux allant de quelques kilogrammes à plus de 100 kilogrammes par seconde, donc la source martienne se situe à l’extrémité inférieure de cette fourchette.

La pulsation saisonnière beaucoup plus grande observée sur Mars près de son approche la plus proche du Soleil, estimée à environ 180 kilogrammes par seconde, n’est pas considérée comme volcanique en soi. L’équipe suggère cependant qu’une partie de ce chlore pourrait provenir de l’intérieur il y a longtemps et continue de circuler entre l’air, les sels de surface et la glace.

Ce que cela ne prouve pas

Personne n’a vu de magma. Aucune nouvelle coulée de lave ou éruption n’a jamais été observée sur Mars, et le dioxyde de soufre, le gaz qui pointerait le plus directement vers des éruptions en cours, n’a pas été détecté. Les auteurs soutiennent que des gaz halogènes comme le chlorure d’hydrogène peuvent s’infiltrer de poches magmatiques en profondeur sans éruption, et sans la forte signature thermique que les recherches infrarouges de volcanisme actif ont cherchée et jamais trouvée.

Le lien entre le gaz et les fissures est une inférence basée sur le lieu et le moment. Les détections sont rares, le gaz n’est pas bien mélangé et il disparaît rapidement, donc sa source ne peut être localisée qu’approximativement. Mège a décrit la lecture volcanique comme une intuition qui avait besoin de preuve : « En regardant la distribution spatiale des suintements, il m’est instantanément devenu évident qu’il y avait quelque chose de volcanique derrière, mais il fallait le démontrer. » Selon l’équipe, la majeure partie du travail a consisté à tester et à écarter les processus chimiques dans l’atmosphère qui pourraient produire le gaz à la place.

Les gaz traces sur Mars ont également un historique contesté. Les pics de méthane mesurés au niveau du sol par le rover Curiosity de la NASA n’ont jamais été confirmés depuis l’orbite, où le Trace Gas Orbiter a fixé des limites supérieures très basses. Une détection répétée au-dessus d’Alba Mons, idéalement par un deuxième instrument, rendrait le cas volcanique beaucoup plus difficile à contester.

Pourquoi les fissures sont importantes pour la vie

Des gaz magmatiques comme le chlorure d’hydrogène ont peut-être été bien plus abondants dans le passé de la planète, contribuant à épaissir l’atmosphère et à réchauffer le climat lorsque l’eau liquide couvrait une grande partie de la surface. Si la chaleur du dessous rencontre encore de la glace de sol aujourd’hui, elle pourrait soutenir des poches d’eau liquide sous terre.

« Chercher la vie martienne dans les fissures suintantes de la région d’Alba Mons aurait beaucoup de sens. Si des systèmes hydrothermaux sont actifs, ils pourraient contenir les ingrédients et l’énergie nécessaires au développement de micro-organismes », a déclaré Mège. C’est une proposition pour les missions futures, pas une découverte. Colin Wilson, scientifique de projet de l’ESA pour l’orbiteur, a déclaré que les résultats « pourraient bien être le plus grand succès de TGO à ce jour. »

Questions courantes sur les volcans de Mars

Y a-t-il des volcans actifs sur Mars ?

Aucune éruption n’a jamais été observée sur Mars. Certaines coulées de lave semblent n’avoir que quelques millions d’années, et le chlorure d’hydrogène détecté au-dessus d’Alba Mons suggère que le magma souterrain pourrait encore libérer du gaz, ce qui rendrait la planète dormante plutôt qu’éteinte.

Qu’est-ce qu’Alba Mons ?

Alba Mons est un volcan bouclier dans la région nord de Tharsis et le plus grand volcan de Mars par sa superficie. Ses coulées atteignent au moins 1 350 kilomètres du sommet, mais il ne culmine qu’à environ 6,8 kilomètres de haut.

Pourquoi le chlorure d’hydrogène indique-t-il une activité volcanique ?

Sur Terre, le chlorure d’hydrogène s’échappe du magma par les cheminées et les fumerolles. Sur Mars, il apparaît normalement pendant la saison chaude par chimie atmosphérique, donc le trouver en saison froide, au-dessus de fissures fraîches, indique une source dans le sol.

Pourrait-il y avoir de la vie dans les fissures d’Alba Mons ?

Il n’y a aucune preuve de vie là-bas. Les chercheurs suggèrent que si la chaleur du magma rencontre de la glace souterraine, des systèmes hydrothermaux pourraient se former, le genre d’environnement où les microbes prospèrent sur Terre, ce qui fait des fissures une cible candidate pour l’exploration future.

L’étude a été publiée dans Science Advances le 4 novembre 2026. Les deux premières détections en saison froide ont eu lieu au cours de l’année martienne allant de 2019 à 2021, et la recherche de confirmation au cours de celle allant de fin 2022 à fin 2024 ; l’une des images CaSSIS des fissures a été prise le 3 février 2023. Le prochain début d’été boréal sur Mars, lorsque le modèle saisonnier prédit que le gaz devrait revenir au-dessus d’Alba Mons, commence vers avril 2027, et le Trace Gas Orbiter reste en orbite pour le rechercher.

Référence : Trokhimovskiy et al., « Enigmatic HCl detections as a potential signature of igneous activity on Mars, » Science Advances, 2026. DOI: 10.1126/sciadv.aeb9422

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