Situé sous une couche de glace martienne, le lac fait environ 20 km de largeur et laisse envisager la présence de davantage d'eau, voire de vie, sur la planète rouge, selon un article publié dans la revue américaine Science. "Il y a de l'eau là-bas. Cela ne fait plus aucun doute", a déclaré lors d'une conférence de presse l'un des coauteurs de l'étude, Enrico Flamini, responsable de la mission Mars Express de l'Agence spatiale italienne.
La planète Mars est aujourd'hui froide, désertique et aride, mais était auparavant chaude et humide et abritait une grande quantité d'eau liquide et de lacs il y a au moins 3,6 milliards d'années. Les scientifiques cherchent à trouver des traces contemporaines d'eau liquide, de telles découvertes étant essentielles pour percer le mystère d'une éventuelle forme de vie sur Mars dans un passé lointain, voire même de sa persistance jusqu'à nos jours.
Etre en mesure d'accéder à des sources d'eau pourrait également aider les humains à survivre lors de futures missions d'exploration de la planète rouge, voisine de la Terre. L'eau du lac qui vient d'être découvert pourrait cependant ne pas être potable. Elle se trouve par ailleurs à 1,5 km de profondeur sous la surface, dans un environnement rude et glacial.
La présence d'une éventuelle forme de vie microbienne au sein du lac est sujette à débat. Certains experts se montrent sceptiques sur ce point, estimant que le lac est trop froid et saumâtre et contient une forte dose de sels et de minéraux martiens dissous.La température est probablement en dessous du point de congélation de l'eau pure, mais le lac peut rester à l'état liquide en raison de la présence de magnésium, de calcium et de sodium.
"C'est une découverte d'une portée extraordinaire, susceptible de renforcer les hypothèses quant à la présence d'organismes vivants sur la planète rouge", estime Fred Watson de l'Observatoire astronomique australien, qui n'a pas participé à l'étude. "Il faut néanmoins rester prudent car la concentration de sels nécessaire au maintien de l'eau à l'état liquide pourrait être fatale à toute vie microbienne similaire à celle sur Terre", ajoute-t-il.
La découverte a été faite à l'aide d'un instrument radar embarqué à bord de la sonde Mars Express de l'Agence spatiale européenne, lancée en 2003. Appelé Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS), l'appareil a été conçu pour trouver de l'eau souterraine en envoyant des ondes radar à travers la surface et la calotte glaciaire.
MARSIS "mesure ensuite la façon dont les ondes se propagent et reviennent jusqu'à la sonde", explique l'étude, conduite par des chercheurs italiens sous la direction de Roberto Orosei, de l'Istituto Nazionale di Astrofisica de Bologne. Ces derniers ont sondé entre mai 2012 et décembre 2015 une région baptisée Planum Australe, située sous la calotte glaciaire sud de Mars.
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Au total, 29 séries d'échantillonnages radar ont montré une "variation brutale par rapport au signal radar associé", ce qui a permis aux scientifiques d'appréhender les contours du lac. "Le profil radar de cette zone est similaire à celui des lacs d'eau liquide trouvés sous les couches de glace de l'Antarctique et du Groenland sur Terre, ce qui laisse penser qu'il existe un lac subglaciaire à cet endroit sur Mars", détaille l'étude.
Les astronomes disent ne pas être certains de la profondeur du lac, mais l'estiment à environ un mètre. SHARAD, un radar à plus haute fréquence, conçu par l'Agence spatiale italienne et embarqué à bord de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter, lancée en 2005, n'a de son côté pas été en mesure de détecter la présence du lac d'eau souterrain.
"Il est étrange que SHARAD ne puisse pas confirmer cette découverte", s'interroge, dans un email à l'AFP, David Stillman, chercheur au département des études spatiales du Southwest Research Institute, au Texas. "SHARAD ne peut en fait pas pénétrer la glace à cet endroit et personne ne comprend pourquoi", poursuit le scientifique américain, "sceptique quant à cette découverte".
Les chercheurs ont cependant bon espoir d'en faire de nouvelles: si la présence d'eau liquide a pu être détectée sous le pôle sud de Mars, il pourrait être possible d'en trouver ailleurs. "Cette zone ne présente rien de particulier, si ce n'est que le radar MARSIS est plus sensible à cet endroit. Cela signifie qu'il est probable que des masses d'eau similaires existent sous la surface tout autour de Mars", avance Alan Duffy, professeur associé à l'université de Swinburne (Australie).
L'astronaute canadien Chris Hadfield a partagé sur Twitter cette réflexion: "Sur Terre, là où il y a de l'eau, il y a de la vie. Il se peut que nous ne soyons pas seuls".
