Atmosphère de Mars : la sonde Maven raconte son histoire

Grâce à la sonde Maven, lancée en novembre 2013 par la NASA, un pas important vient d’être fait dans la compréhension de l’histoire de Mars. L’équipe scientifique de la mission a en effet présenté des résultats expliquant en détail comment la Planète rouge a perdu son atmosphère.

Il y a environ quatre milliards d’années, alors que la vie apparaissait sur Terre, Mars possédait elle aussi une atmosphère dense. Celle-ci lui permettait de conserver chaleur et humidité de façon à rendre la planète habitable.

Une forme de vie aurait donc pu apparaître sur Mars avant que cet environnement habitable ne subisse une forte dégradation avec des conséquences néfastes pour l’évolution de la vie, probablement restée à un stade très primitif. Lorsque la planète s’est refroidie et asséchée, toute vie aurait pu être conduite sous terre ou forcée de rester dans de rares oasis de surface et s’éteindre.

Aujourd’hui, la Planète rouge n’a quasiment plus d’atmosphère. Elle est si peu dense que les rovers qui se posent dessus sont contraints d’atteindre des sites très bas en altitude pour avoir suffisamment de temps pour freiner. Cela explique d’ailleurs pourquoi aucune agence ne tente un atterrissage sur des plateaux ou des sommets de montagne.

Mars histoire atmosphère

En perdant progressivement son atmosphère, dense au début de sa formation, Mars est devenue une planète désertique et froide (à gauche) alors qu’elle était chaude et humide (à droite). (Source : NASA)

Pour comprendre l’histoire de cette atmosphère, la NASA a lancé, en novembre 2013, la sonde Maven. Toujours en activité autour de Mars, cette sonde a pour but de mesurer quantitativement le taux de perte des composés atmosphériques qui, en quelque sorte, « s’échappent » dans le milieu interplanétaire afin de pouvoir extrapoler les taux d’échappement tout au long de l’histoire de la planète. Les scientifiques espèrent ainsi mieux comprendre le ou les mécanismes prépondérants qui ont été à l’œuvre depuis la formation de Mars. En novembre 2015, l’équipe scientifique de Maven a rendu public des résultats montrant que les gaz atmosphériques s’évaporaient dans l’espace au rythme de 100 grammes par seconde.

Aujourd’hui, cette même équipe décrit comment l’atmosphère martienne s’amenuise irrémédiablement. Elle confirme aussi que le vent et le rayonnement ultraviolet solaires sont responsables de cette disparition programmée. En effet, le Soleil, aux premières centaines de millions d’années de son existence, soufflait un vent et émettait un rayonnement ultraviolet plus intense qu’aujourd’hui. Cela laisse à penser que ce processus d’érosion était probablement beaucoup plus important aux premières heures de l’histoire de Mars qu’à l’heure actuelle. Un sort que la Terre n’a pas connu et ne devrait pas subir en raison du bouclier magnétique qui la protège, inexistant autour de Mars.

« Nous avons déterminé que la majeure partie du gaz présent dans l’atmosphère de Mars a été perdu dans l’espace », déclare Bruce Jakosky, chercheur à l’université du Colorado (Boulder, États-Unis) et responsable scientifique de la mission Maven. Pour cela, son équipe s’est appuyée sur les mesures les plus précises jamais effectuées des isotopes de l’argon dans l’atmosphère de Mars, dont on sait qu’ils ont des masses différentes. Puisque le plus léger des deux s’échappe plus facilement, l’équipe a utilisé l’abondance relative des deux isotopes dans la haute atmosphère et à la surface de la planète pour estimer la fraction du gaz atmosphérique perdu dans l’espace.

Résultat, « environ 65 % de ce gaz (l’argon) qui se trouvait dans l’atmosphère a été perdu dans l’espace ». À partir de ce résultat, les chercheurs ont estimé la perte des autres gaz de l’atmosphère martienne, dont le gaz carbonique (CO2), principal constituant. « La majeure partie de ce CO2 gaz a également été perdu dans l’espace », précise B. Jakosky. Ces travaux constituent un « pas important dans la compréhension de l’histoire de la planète Mars au sens large », souligne Elsayed Talaat, scientifique du programme Maven. « Dans un contexte plus large, cette avancée sur la connaissance de l’histoire de Mars nous renseigne aussi sur les processus qui peuvent modifier l’habitabilité d’une planète au fil du temps », conclut-il.

L’étude de l’atmosphère martienne va se poursuivre, et même s’accélérer avec l’orbiteur TGO (Trace gas orbiter), de la mission ExoMars 2016, de l’Agence spatiale européenne (ESA). Lancée en mars 2016 et arrivée autour de Mars en octobre de la même année, cette sonde s’installera sur son orbite définitive en octobre 2017. Elle doit réaliser une cartographie complète et inédite des gaz aujourd’hui présents dans l’atmosphère martienne. Des données que l’équipe scientifique de Maven ne manquera pas d’utiliser pour affiner son modèle de prédiction des taux passés et futurs de l’érosion de l’atmosphère martienne.

Source : Futura-Sciences

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