Faits :
A.
A.a. A._, né en 1977, travaillait en qualité d'aide-livreur pour le compte de B._ SA. A ce titre, il était assuré obligatoirement contre le risque d'accident auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (ci-après: la CNA). Parallèlement, il était moniteur auxiliaire de snowboard à C._. Le 19 janvier 2002, il a été victime d'un traumatisme cranio-cérébral (TCC) avec perte de connaissance à la suite d'une chute à snowboard lors de son temps libre. L'accident a entraîné une incapacité de travail temporaire. Une IRM cranio-encéphalique, réalisée le 20 août 2002, a été jugée dans les limites de la norme. La CNA a pris en charge le cas.
A.b. Le 17 avril 2009, A._ a été victime d'un nouvel accident alors qu'il travaillait comme ouvrier pour la marbrerie D._ SA, activité pour laquelle il était également assuré contre le risque d'accident auprès de la CNA. D'après la déclaration d'accident remplie par l'employeur, le prénommé a ressenti des douleurs dans le dos lors de la pose d'un monument "à la suite d'une chute avec le soubassement du monument". Une IRM de la colonne lombaire réalisée le 30 avril 2009 a mis en évidence des signes débutants d'atteinte dégénérative du disque intervertébral L5-S1, sans hernie discale ni autre phénomène compressif. L'assuré a été examiné par le docteur E._, médecin-chef du Service de chirurgie orthopédique et de réadaptation physique du Centre médical F._, lequel a posé les diagnostics de lombalgies chroniques dans un contexte de discopathie L5-S1 et arthrose facettaire L5-S1 gauche, de status après contusion fessière le 17 avril 2009 et de déconditionnement physique. Confrontant les bilans radiologiques réalisés avant et après l'accident, il a retenu que le lien de causalité entre la chute du 17 avril 2009 et les douleurs de l'assuré était certain jusqu'à six mois après le traumatisme (rapport du 1er octobre 2009). Il a préconisé un séjour à la Clinique romande de réadaptation (CRR), que l'assuré a effectué du 15 décembre 2009 au 20 janvier 2010.
Après avoir requis l'avis de son médecin d'arrondissement, le docteur G._, spécialiste en chirurgie orthopédique et traumatologie de l'appareil locomoteur, la CNA a mis un terme à ses prestations au 31 mai 2010. Elle a considéré que les troubles subsistant au-delà de cette date n'étaient plus dus à l'accident mais étaient exclusivement de nature maladive. Cette décision du 20 mai 2010 est entrée en force.
A.c. Par lettre du 11 juin 2015, A._ a annoncé une rechute en relation avec l'accident de 2002, sous la forme de troubles neurologiques. Il y a joint un rapport médical du docteur H._, spécialiste en neurologie, du 19 septembre 2013 et un rapport médical du docteur I._, spécialiste en chirurgie orthopédique et traumatologie de l'appareil locomoteur, du 22 janvier 2015. La CNA a requis la CRR de procéder à un bilan neurologique et neuropsychologique. Le rapport d'examen neuropsychologique, réalisé le 28 novembre 2016 par le psychologue J._, spécialiste en neuropsychologie, a conclu à l'absence de limitation fonctionnelle neuropsychologique, face à un tableau invalide et discordant. Sur le plan neurologique, le docteur K._, spécialiste en neurologie et chef de service à la CRR, a indiqué qu'il n'existait aucune limitation en lien aussi bien avec l'accident de 2002 qu'avec celui de 2009. Selon lui, la situation psychiatrique ne pouvait par ailleurs pas s'expliquer par le TCC léger dont l'assuré avait été victime en 2002, vu l'absence de lésions cérébrales, chez un patient qui avait pu reprendre ses activités professionnelles (rapport du 2 décembre 2016).
Par décision du 7 mars 2017, confirmée sur opposition le 20 juin suivant, la CNA a refusé d'allouer des prestations d'assurance pour la rechute annoncée le 11 juin 2015, considérant que les troubles neurologiques dont se prévalait l'assuré n'étaient pas en lien de causalité avec l'accident du 19 janvier 2002.
B.
Saisie d'un recours contre la décision sur opposition du 20 juin 2017, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton du Valais l'a rejeté par jugement du 7 janvier 2019.
C.
A._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande la réforme, en concluant principalement à la reconnaissance de son droit à des prestations d'assurance en raison des accidents survenus en janvier 2002 et avril 2009. Subsidiairement, il conclut à l'annulation du jugement et au renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouvelle décision ou complément d'instruction. Il requiert par ailleurs le bénéfice de l'assistance judiciaire.
La CNA, la cour cantonale et l'Office fédéral de la santé publique ont renoncé à se déterminer sur le recours.

Considérant en droit :
1.
Le recours est dirigé contre un arrêt final (<ref-law>) rendu en matière de droit public (<ref-law>) par une autorité cantonale de dernière instance (art. 86 al. 1 let. d LTF). Il a été déposé dans le délai (<ref-law>) et la forme (<ref-law>) prévus par la loi. Il est donc recevable.
2.
2.1. Le litige porte sur le droit du recourant à des prestations LAA pour les troubles annoncés le 11 juin 2015 à titre de rechute.
2.2. Si la décision qui fait l'objet d'un recours concerne l'octroi ou le refus de prestations en espèces de l'assurance-accidents, le Tribunal fédéral n'est pas lié par les faits établis par l'autorité précédente (art. 97 al. 2 et 105 al. 3 LTF). Aussi lorsque sont en jeu des prestations en espèces et en nature, comme c'est le cas en l'espèce, le Tribunal fédéral dispose d'un pouvoir d'examen étendu en ce qui concerne les faits communs aux deux types de prestations (arrêt 8C_657/2017 du 14 mai 2018 consid. 2.2 et les arrêts cités, in SVR 2018 UV n° 39 p. 141).
3.
Selon l'<ref-law>, les prestations d'assurance sont allouées en cas d'accident professionnel, d'accident non professionnel et de maladie professionnelle. La responsabilité de l'assureur-accidents s'étend, en principe, à toutes les conséquences dommageables qui se trouvent dans un rapport de causalité naturelle et adéquate avec l'événement assuré. Les prestations d'assurance sont également allouées en cas de rechutes et de séquelles tardives (art. 11, première phrase, OLAA; RS 832.202). On rappellera que les rechutes et séquelles tardives ne peuvent faire naître une obligation de l'assureur-accidents (initial) de verser des prestations que s'il existe un lien de causalité naturelle et adéquate entre les nouvelles plaintes de l'intéressé et l'atteinte à la santé causée à l'époque par l'accident assuré (<ref-ruling> consid. 2c p. 296 s. et les références; arrêt 8C_421/2018 du 28 août 2018 consid. 3.1, in SVR 2019 n° 9 p. 26). A cet égard, la jurisprudence considère que plus le temps écoulé entre l'accident et la manifestation de l'affection est long, plus les exigences quant à la preuve, au degré de la vraisemblance prépondérante, du rapport de causalité naturelle doivent être sévères (arrêts 8C_61/2016 du 19 décembre 2016 consid. 3.2 et les références, in SVR 2017 UV n° 19 p. 63; 8C_331/2015 du 21 août 2015 consid. 2.2.2, in SVR 2016 UV n° 18 p. 55).
4.
En l'espèce, la juridiction cantonale a considéré, en résumé, que les avis médicaux recueillis par l'intimée allaient tous dans le sens de troubles non organiques et que ces avis étaient concluants, exempts de contradictions intrinsèques et ne laissaient subsister aucun doute quant à leur bien-fondé. En outre, ils n'étaient pas remis en cause par les rapports médicaux produits en cours de procédure par le recourant. Les juges cantonaux ont relevé par ailleurs qu'il n'appartenait pas à l'intimée de procéder à des investigations sur l'étiologie des maux dont se plaignait le recourant, voire de vérifier au moyen d'une expertise le diagnostic d'encéphalopathie traumatique chronique (ETC) dont il pensait souffrir. Cette affection n'avait en effet jamais été évoquée par les médecins qui s'étaient prononcés sur son cas, lesquels avaient pourtant émis d'autres hypothèses médicales comme la maladie de Lyme ou le syndrome d'hypermobilité articulaire généralisée (hyperlaxité constitutionnelle). Aussi la cour cantonale a-t-elle retenu que les plaintes du recourant ne reposaient sur un aucun substrat organique objectivable qui puisse être mis en relation de causalité naturelle avec l'accident du 19 janvier 2002. Par ailleurs, à supposer que le TCC subi en 2002 joue un rôle dans les troubles neuropsychologiques ou dans toute autre affection psychique dont souffrait le recourant, les premiers juges ont considéré que la responsabilité de l'intimée devait de toute façon être niée, vu l'absence de causalité adéquate. En effet, se référant aux critères jurisprudentiels applicables en cas de traumatisme du type "coup du lapin", ils ont considéré qu'aucun des critères n'était réalisé en l'espèce.
5.
Se plaignant d'une constatation inexacte et incomplète des faits, le recourant reproche à la juridiction cantonale de n'avoir pas pris en compte ses arguments, notamment ceux relatifs à l'ETC, dont la particularité serait de pouvoir être prouvée uniquement post mortem. Il se prévaut également de nombreux rapports et avis médicaux omis par la juridiction cantonale et dont les conclusions seraient divergentes de celles ressortant du dossier de l'intimée (rapport du docteur L._ du 1er mars 2017, rapport du docteur M._ du 11 novembre 2015, rapport d'examen neuropsychologique du 28 novembre 2016, rapport ergonomique de mai 2011). Il ressortirait en outre des avis des docteurs N._, spécialiste en rhumatologie et médecine interne générale, et I._ que le recourant est clairement handicapé par son TCC et les séquelles de celui-ci. Dans un second grief, le recourant déduit de cette constatation selon lui incomplète des faits la violation de son droit d'être entendu, sous l'angle du devoir de motivation. Enfin, sous couvert de la violation du droit fédéral, il formule diverses critiques, en particulier à l'encontre des rapports du psychologue J._ et du docteur K._.
6.
6.1. La jurisprudence a déduit du droit d'être entendu le devoir pour le juge de motiver sa décision, afin que le destinataire puisse en saisir la portée, le cas échéant, l'attaquer en connaissance de cause et que l'autorité de recours puisse exercer son contrôle (<ref-ruling> consid. 5.1 p. 238 et les arrêts cités). Pour répondre à ces exigences, il suffit que le juge mentionne, au moins brièvement, les motifs qui l'ont guidé et sur lesquels il a fondé sa décision; il n'est pas tenu de discuter tous les arguments soulevés par les parties, mais peut se limiter à ceux qui lui apparaissent pertinents (<ref-ruling> consid. 4.3.2 p. 436 et les arrêts cités).
En l'espèce, la juridiction cantonale n'a pas omis de prendre en considération les rapports médicaux produits par le recourant en procédure cantonale mais elle a considéré que ces derniers n'étaient pas de nature à mettre en doute les avis médicaux recueillis par l'intimée, sur la base desquels elle a nié l'existence d'un lien de causalité naturelle entre les troubles du recourant et l'accident du 19 janvier 2002 (supra consid. 4). Le jugement attaqué n'est donc pas critiquable sous l'angle du devoir de motivation. Le recourant a d'ailleurs été en mesure de contester utilement la motivation des premiers juges dans son recours. En réalité, son argumentation porte sur le résultat de l'appréciation des preuves.
6.2. A cet égard, quoi qu'en dise le recourant, les éléments médicaux figurant au dossier ne permettent pas d'objectiver une causalité entre les troubles annoncés à titre de rechute et les accidents assurés par l'intimée. En outre, contrairement à ce qu'il semble penser, l'absence de causalité retenue par les premiers juges ne signifie pas que ceux-ci aient nié l'existence de toute atteinte à la santé et de toute limitation fonctionnelle. La responsabilité de l'assureur-accidents ne s'étend toutefois qu'aux atteintes qui sont, ne serait-ce qu'en partie, imputables à un événement accidentel (cf. supra consid. 3). En l'occurrence, force est de constater, à la lecture des rapports cités par le recourant, que les médecins concernés (et le consultant en ergonomie) ne se prononcent pas sur la question du lien de causalité entre les événements assurés et les troubles du recourant (cf. rapports susmentionnés des docteurs L._ et M._ et rapport ergonomique). Le psychologue J._ semble même exclure l'existence d'un tel lien (rapport d'examen neuropsychologique du 28 novembre 2016 ["Cette aggravation des performances n'est pas attendue dans l'évolution chronique d'un TCC"]). Quant au docteur N._, il a indiqué qu'après ses accidents, le recourant avait développé un syndrome de déconditionnement physique puisqu'il avait arrêté la pratique du snowboard professionnel "et toutes les implications de celui-ci en termes d'entretien physique, mais également en termes professionnel et social", ce qui l'avait très vraisemblablement conduit à une situation de dépression importante "avec vraisemblablement une blessure narcissique qui, en elle-même, devrait justifier une consultation psychiatrique". Ces considérations sur l'état de santé général du recourant depuis l'accident du 19 janvier 2002 ne permettent pas d'admettre l'existence d'un lien de causalité naturelle entre les accidents subis par le recourant et le diagnostic posé par ce médecin, à savoir un syndrome d'hypermobilité articulaire généralisée. Enfin, si le docteur I._ indique que le recourant est handicapé par son TCC, il ajoute néanmoins que cette question dépasse ses compétences.
6.3. En ce qui concerne ensuite les critiques formulées à l'encontre des rapports médicaux des médecins de la CRR, elles sont dépourvues de fondement. En particulier, on ne saisit pas en quoi les avis du psychologue J._ et du docteur K._ seraient empreints de contradictions. En outre, on ne saurait - à l'instar du recourant - reprocher au docteur K._ un manque d'analyse permettant d'établir un lien de causalité, alors que ce médecin est précisément parvenu à la conclusion que sur le plan strictement neurologique, il n'existait pas de limitation fonctionnelle imputable aux accidents de 2002 et 2009. Cela ne signifie d'ailleurs pas pour autant qu'il considère que le recourant n'a aucun problème de santé, comme le fait valoir ce dernier.
6.4. On ne peut pas non plus suivre le point de vue du recourant lorsqu'il prétend souffrir d'une forme d'ETC. En effet, ses allégués ne sont étayés par aucun avis médical et reposent uniquement sur une appréciation personnelle de son état de santé en lien avec le résultat d'études scientifiques. Comme l'ont souligné les premiers juges, il n'appartient pas à l'intimée, ni d'ailleurs à l'autorité judiciaire de recours, de mettre en oeuvre des mesures d'instruction pour l'établissement d'un diagnostic qui n'a jamais été discuté par les médecins consultés.
6.5. Pour le surplus, le recourant ne développe aucune argumentation en relation avec les considérations des premiers juges sur l'absence de causalité adéquate. Il conteste certes qu'un banal accident de snowboard ne puisse pas être qualifié de particulièrement dramatique ou impressionnant, en invoquant le cas de O._, mais son argument, isolé, ne s'inscrit pas dans la logique des critères dégagés par la jurisprudence pour établir le caractère adéquat des troubles consécutifs à un traumatisme cranio-cérébral (sur le sujet cf. <ref-ruling>; <ref-ruling>).
7.
Vu ce qui précède, les premiers juges étaient fondés à dénier le droit du recourant à des prestations d'assurance pour la rechute annoncée en 2015. Le jugement cantonal n'est donc pas critiquable et le recours doit être rejeté.
8.
Le recourant, qui succombe, a demandé à bénéficier de l'assistance judiciaire gratuite.
Une partie ne remplit les conditions de l'assistance judiciaire que si elle ne dispose pas de ressources suffisantes et si ses conclusions ne paraissent pas vouées à l'échec (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 9.1 p. 537). Au regard des motifs avancés dans le mémoire de recours, celui-ci était dénué de chances de succès. Le recourant doit par conséquent payer les frais judiciaires et ne peut pas prétendre à la prise en charge des honoraires de son avocat.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté.
2.
La demande d'assistance judiciaire est rejetée.
3.
Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge du recourant.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du Valais et à l'Office fédéral de la santé publique.
Lucerne, le 20 novembre 2019
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Maillard
La Greffière : Castella