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Comment Mars a perdu son atmosphère… et ses océans

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marsLa Nasa vient de révéler les premières étudesissues des résultats recueillis par sa mission Maven, concernant le destin de l’atmosphère martienne et le passé de Mars à l’époque où elle n’était pas encore la « planète rouge ».

Lancée le 18 novembre 2013, la sonde Maven (pour Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) est arrivée en orbite martienne le 22 septembre 2014. L’engin, d’une envergure de 2,30 mètres et pesant 809 kilos, comporte huit instruments scientifiques spécialement conçus pour étudier l’atmosphère martienne présente… et passée. Maven rassemble ainsi des éléments devant permettre aux scientifiques de comprendre comment la perte des différents gaz qui la composent ont pu modeler le climat martien au travers des âges.

Maven nous avait déjà révélé quelques surprises, notamment des données sur une aurore martienne et de mystérieux nuages de poussières… Mais aujourd’hui, nous rentrons dans le cœur de sa mission.

Une si fine atmosphère

Ce n’est pas un scoop, il n’y a pas d’air respirable sur Mars. Il est en effet composé en grande partie de gaz carbonique (CO2), qui en constitue 95,3% alors que sur terre il y en a moins de 1%. Le reste est un mélange d’autres gaz, dont l’azote (2,7%, à comparer aux 78% de l’air terrestre) et l’oxygène (0,13% contre 21% sur Terre). La vapeur d’eau, qui compose 1% de l’atmosphère terrestre, ne représente que 0,03% de l’atmosphère de Mars.

Mais il n’y a pas que la composition qui change, loin de là. L’atmosphère martienne est très fine, peu dense. La pression atmosphérique à sa surface est cent fois moins grande que sur Terre, et cela a des conséquences importantes. Par exemple, une atmosphère moins épaisse, c’est moins de protection contre les radiations solaires. C’est également des températures plus basses : en l’absence de cette « couverture thermique » qu’est une atmosphère épaisse, la chaleur ne reste pas à la surface.

Conséquence, il fait froid sur Mars, très froid. Les températures maximales à l’équateur, à midi en plein été frisent à peine les 20 degrés, et peuvent descendre jusqu’à -153° aux pôles. Globalement, sur Mars, le thermomètre est presque toujours au-dessous de zéro.

Encore une histoire d’eau

Avec une pression aussi faible, la glace martienne va également s’évaporer sans passer par l’état liquide. Et c’est la raison principale pour laquelle il n’y a pas de grandes étendues d’eau sur Mars. Si l’on en a déjà trouvé,  c’était principalement sous forme de glace, notamment aux pôles, et dans son sous-sol. La seule exception, récente, est la découverte de flux saisonniers des « lignes de pente récurrentes », ou RSL : on aurait ainsi des indices concordants que l’eau coulerait parfois à la surface de la planète rouge, mais l’eau en question doit être fort riche en sels : une vraie saumure.

C’est donc l’énigme numéro un du climat martien : s’il y a eu des océans et lacs dans le passé, comme certains indices le laissent penser, cela veut aussi dire que l’atmosphère était (beaucoup) plus épaisse. Mais c’était il y a très longtemps : dans les 4 milliards d’années.

Trouver des réponses sur l’évaporation de l’atmosphère martienne dans l’espace, c’est également savoir quand et pendant combien de temps l’eau liquide a pu subsister à la surface de Mars. Et par conséquent savoir si cette eau est restée assez longtemps pour que la vie ait éventuellement pu s’y développer.

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