Tout savoir sur la planète Mars et actualités

Le mystère persiste sur l’origine des coulées martiennes

— Actualités du 29 janvier 2019 —

A la fin des années 1970, les orbiteurs du programme Viking ont repéré pour la première fois des traces sombres évoquant des coulées à la surface de Mars. Depuis, ces coulées ont été observées à de nombreuses reprises par différentes missions. Certaines photos montrent une coulée de 600 mètres de long. Malgré les multiples observations, les spécialistes de la planète Mars sont encore partagés sur l’explication du phénomène.

Evidemment, le coeur du débat consiste à déterminer si c’est une coulée sèche ou une coulée humide. La première hypothèse serait la conséquence de sortes d’avalanche de poussière sans la moindre goutte d’eau ou d’un autre liquide. L’autre hypothèse implique que les coulées seraient constituées d’une espèce de saumur, une solution aqueuse fortement saturée en sel.

Depuis l’arrivée de nouveaux orbiteurs autour de la planète rouge, on accumule des images de plus en plus précises du phénomène, ce qui permet de mettre en avant de nouvelles caractéristiques de ces coulées. On sait qu’elles se forment sur des reliefs puis coulent sur des pentes plus ou moins raides. Elles ont tendance à s’élargir au fur et à mesure de leur descente. Dans certains cas, elles sont même capables de remonter sur quelques mètres pour surmonter un obstacle du terrain.

Le phénomène n’apparaît pas particulièrement lié aux saisons. Il semble plus important dans la région équatoriale. La majorité des événements sont ponctuels. On observe une coulée une fois à un endroit sans que le phénomène ne se reproduise dans les quelques dizaines d’années qui suivent.

Ces paramètres sont difficilement conciliables avec les hypothèses sur l’origine sèche ou humide de ces coulées. L’absence de saisonnalité et le fait que les coulées puissent remonter la pente sur quelques mètres n’est pas complètement compatible avec une origine liquide, mais comme on n’observe aucune accumulation de débris contre les obstacles du terrain, l’hypothèse d’une avalanche de poussière est elle aussi difficilement envisageable.

Pour essayer de résoudre ce dilemme, une équipe universitaire suédoise s’est intéressée à la région du Salar d’Uyuni située au sud-ouest de la Bolivie. C’est le plus grand désert de sel du monde. Les conditions qui règnent dans ce désert sont par certains aspects assez proches de ce qui se passe sur la planète Mars et on peut y observer des coulées de saumur sombre. En comparant des photos de ces coulées prises depuis l’orbite terrestre et martiennes, les similitudes sont nombreuses.

Cela n’est évidemment pas suffisant pour conclure que l’hypothèse humide est la bonne. Les chercheurs notent cependant qu’il serait intéressant d’explorer davantage l’analogie entre ces deux régions. Le plus simple serait encore d’aller voir directement à la surface martienne de quoi il s’agit, mais cela exposerait à un fort risque de contamination. Si l’hypothèse humide est effectivement à l’origine de ces coulées martiennes, alors une activité biologique pourrait y avoir lieu. Le rover Curiosity a d’ailleurs eu l’opportunité d’approcher une de ces coulées en septembre 2016. La NASA a préféré effectuer un large détour par peur de contaminer ces coulées. L’arrivée sur Mars en 2021 de la prochaine mission de la NASA, appelée Mars 2020, pourrait faire avancer les choses. Il sera en effet composé d’un rover et d’un petit hélicoptère, ce qui permettra peut-être de quoi observer une de ces coulées d’un peu plus près sans risquer de bouleverser un éventuel écosystème local.

Le mystère persiste sur l’origine du méthane martien

— Actualités du 18 décembre 2018 —

Depuis quelques années, la découverte de méthane sur la planète Mars interroge la communauté scientifique. Ce gaz pourrait signalre la présence d’une activité biologique ou être la conséquence d’une chimie sans rapport avec la vie. Sur la planète Terre, on associe généralement la présence de méthane aux activités du vivant. Le rover Curiosity a mis en évidence des traces et des pics saisonniers de ce gaz sur la planète rouge. L’orbiteur européen Trace Gas Orbiter (TGO) devait confirmer cette découverte.

TGO vient de publier les résultats de ses premières recherches. L’orbiteur européen n’a pas trouvé la moindre trace de méthane. TGO a pourtant été conçu pour ce type de détectio. La principale mission de l’orbiteur européen est en effet de détecter les différents gaz présents à l’état de trace dans l’atmosphère martienne. Deux de ses instruments conçus en Belgique et en russie sont spécialement conçus pour trouver du méthane à des concentrations extrêmement faibles. L’absence de détection par ces deux instruments est donc une vraie surprise.

Mars Express, un autre orbiteur europée, avait pour la première fois mis en évidence la présence de méthane dans l’atmosphère martienne en 2004. Le rover Curiosity avait par la suite effectué des détections similaires depuis le sol martien. Mais dans les deux cas, les quantités de méthane détectées était infimes. Il faut donc maintenant trouver une explication aux détections du rover Curiosity et aux détections de TGO. Soit l’un des deux ensembles d’instruments n’a pas fonctionné correctement, soit les données n’ont pas été interprétees correctement, soit on fait face à un phénomène saisonnier ou atmosphérique qui facilite la détection depuis le sol mais pas depuis l’espace.

L’équipe en charge du rover Curiosity semble plutôt optimiste. Il leur a fallu plusieurs années pour découvrir le cycle du méthane dans les données du rover, ils pensent donc que leurs confrères européens ont besoin d’un peu plus de temps d’observation et de recul pour arriver aux mêmes conclusions. D’après eux, le méthane se forme sous la surface de la planète Mars puis s’échappe dans l’atmosphère le long de microfissures. Il serait donc plus facilement détectable depuis le sol que depuis l’orbite. D’une certaine manière, les résultats de TGO pourraient aider à valider cette hypothèse.

L’orbiteur européen a très clairement démontré que le méthane martien ne se forme pas en altitude. S’il est bien présent, il pourrait n’être détectable que près de la surface. Il est aussi possible que le rover Curiosity ait eu beaucoup de chance. Le rover de la NASA s’est peut être posée dans l’une des seules régions où le méthane se forme. Si le reste de la planète n’émet pas autant de méthane que le cratère Gale, alors il n’est pas surprenant qu’il soit très difficile de faire une détection de méthane depuis l’orbite de Mars. L’orbiteur européen va continuer sa mission au moins jusqu’en 2022.

Un lac d’eau liquide aurait été découvert sous la surface de Mars

— Actualités du 31 juillet 2018 —

De très nombreux indices laissent penser que Mars a eu par le passé de l’eau liquide à sa surface. Mais il y à 3,7 milliards d’années environ, l’érosion de l’atmosphère aurait asséché les océans de la jeune planète rouge. Il y a toujours de l’eau sur Mars, mais sous forme de glace concentrée dans les calottes polaires de la planète rouge, et elle s’est réfugiée sous la surface. Une étude qui vient d’être publiée par le centre de recherche de la NASA estime que la surface martienne est mille fois plus sèche que le plus sec des environnements terriens, le désert d’Atacama au Chili. Si Mars est complètement aride en surface, c’est peut-être différent en profondeur.

En 1987, un chercheur à la Planetary Science Institute émettait l’hypothèse que des poches d’eau liquide auraient pu subsister à la base des calottes polaires martiennes. A l’époque, des lacs avaient été mis en évidence profondément enfouis sous l’Antarctique et le Groenland. Le chercheur a estimé qu’un scénario similaire était tout à fait plausible sur Mars. Depuis, l’hypothèse est débattue sans qu’il soit possible de trancher définitivement. Mais une équipe italienne vient de publier les résultats d’une étude réalisée à partir des données radar de la sonde Mars Express. Un radar est un instrument très efficace pour sonder sous la surface. Les échos radar sont en effet affectés par les matériaux qu’ils traversent. En étudiant les zones renvoyées, on peut donc se faire une idée assez précise de la composition des sols en profondeur. L’équipe de chercheurs s’est penchée sur ce qu’il se passe sous les régions polaires martiennes, et parmi les données collectées depuis 2003 par la sonde spatiale européenne, ils ont trouvé un écho radar particulièrement surprenant.

Sur la planète Terre, on a remarqué que les zones d’interface entre la glace et l’eau liquide produisent des réflexions radar très brillantes, et c’est exactement ce qui a été observé dans la région du pôle sud de Mars. Une petite zone de 20 kilomètres de large produit des échos radar tout conformes à ce qu’on attendrait d’une surface glacée ou liquide. Ce lac martien serait enterré un kilomètre et demi sous la surface de la planète. Les chercheurs italiens ont pu déterminer que sa profondeur et d’au moins 1 mètre. Pour que de l’eau liquide puisse exister dans ces conditions, elle doit être particulièrement salée et sédimenteuse. C’est donc plutôt un lac de saumur et de boue qu’il faut imaginer.

La découverte n’est pas non plus définitive car l’équipe à l’origine de l’étude a étudié plusieurs scénarios pour expliquer les échos radar collectés. L’hypothèse du lac est la plus plausible mais cela reste une hypothèse. L’observation de Mars Express ne clôt pas encore le débat ouvert il y a 30 ans. Si la découverte est confirmée, il y aura alors beaucoup de questions auxquelles il faudra répondre concernant ce lac. Est-il seul ? Quelle est sa composition et sa température ? Les liquides ne sont pas automatiquement sources de vie. Mais si la vie a pu un jour éclore et survivre sur Mars, cette zone reste un des meilleurs endroits où regarder. Nul doute que les futures missions martiennes seront influencées par cette découverte. On pense évidemment à un forage jusqu’au lac, mais pour les décennies à venir il y a peu de chances que cela arrive. Un orbiteur équipé d’un radar plus performant que celui de Mars Express pourrait par contre apporter plus de détails sur l’environnement du lac, et peut être même en découvrir de nouveaux.

La planète Mars pourrait contenir plus d’eau que prévu

— Actualités du 23 janvier 2018 —

La planète Mars a abrité de grandes quantités d’eau liquide dans un passé lointain. C’est la perte de son atmosphère amorcée il y à 4,2 milliards d’années qui lui a donné son aspect désertique. Mais cela ne veut pas dire que l’eau a complètement disparu de Mars. On sait qu’une grande partie de cette eau s’est réfugiée dans les sous-sols de la planète sous forme de glace, notamment près des régions polaires. Mais d’après une étude publiée dans le magazine Science le 12 janvier, la glace d’eau serait également présente en grande quantité dans les régions plus équatoriales de la planète rouge.

L’équipe à l’origine de la publication a utilisé les données de la mission Mars Reconnaissance Orbiter qui est en orbite autour de la planète Mars depuis 2006. Grâce à la caméra HiRISE de l’orbiteur, ils ont pu identifier huit régions qui abriteraient des glaciers souterrains d’une épaisseur pouvant atteindre 100 mètres à certains endroits. Ces glaciers sont exposés à l’air libre par des falaises particulièrement abruptes, et même lorsqu’ils sont recouverts il suffirait de forer jusqu’à les atteindre. De tels sites ont été découverts aussi bien dans l’hémisphère nord que dans l’hémisphère sud de la planète. Evidemment, cela en fait des cibles intéressantes pour l’exploration de la planète rouge. Ces couches de glace sont en effet facilement accessibles. Des forages pourraient permettre de plonger dans le passé climatique de la planète Mars et d’en apprendre beaucoup plus sur son évolution récente. On sait par exemple que Mars est beaucoup moins stable sur son axe de rotation que la Terre, du fait de l’absence d’un satellite naturel massif. Le rythme de ses saisons a dû beaucoup évolué au cours du temps, et cela devrait être visible dans la glace.

Cela représente aussi une excellente nouvelle pour tous ceux qui voudraient que l’être humain s’installe sur la planète Mars. Selon certaines estimations, jusqu’à un tiers de la surface de la planète Mars abriterait de la glace en sous-sol. L’eau serait donc une ressource banale sur Mars. Pour SpaceX par exemple, qui compte sur l’électrolyse de l’eau martienne pour produire de l’oxygène, il suffirait de creuser. La plupart des projets d’installation de base martienne étaient auparavant sur les pôles, où l’on pensait que la majorité de l’eau martienne était retenue, ou sur les régions équatoriales jugées plus hospitalières. A présent, l’équateur semble donc préférable pour accueillir une présence humaine. En plus d’eau en abondance, elle offre le meilleur ensoleillement, les meilleures températures et c’est le meilleur emplacement pour rejoindre l’orbite. Espérons déjà qu’une mission robotisée nous permette d’en apprendre plus sur ces glaces souterraines, et bien sûr sur le passé climatique récent de notre voisine.

Un élément associé à l’éclosion de la vie a été découvert sur Mars

— Actualités du 12 septembre 2017 —

La planète Mars a un passé riche en eau et en atmosphère. En effet, Mars a très probablement connu un cycle de l’eau abondant entre 4,2 et 3,7 milliards d’années avant notre ère. Mais cela a-t-il été suffisant pour laisser le temps à la vie de faire son apparition ? Répondre à cette question est une priorité pour toutes les agences spatiales qui s’intéressent à Mars. Une équipe du laboratoire national de Los Alamos aux Etats-Unis d’Amérique vient de publier une étude apportant un nouvel indice dans cette enquête. En effet, en analysant les données du rover martien Curiosity, ils ont pu détecter des traces résiduelles de bore. Le bore est un élément chimique considéré comme assez rare dans le système solaire. Or sa présence serait nécessaire à l’apparition d’un des éléments fondamentaux de la vie telle qu’on la connaît sur Terre. En effet, pour se former cet élément aurait besoin d’un sucre appelé ribose, qui est instable et se décompose rapidement dans l’eau, sauf s’il est stabilisé par la présence de bore.

La découverte de bore à la surface de Mars ne garantie pas que cet élément chimique ait pu se former dans les océans primordiaux de la planète rouge, mais c’est le signe qu’une condition supplémentaire était présente pour que cela arrive. Les observations qui ont mené à cette découverte ont été réalisés dans le cratère Gale, qui est la zone d’opérations du rover Curiosity. Ce cratère a 3,8 milliards d’années et a probablement accueilli un lac d’eau au début. Il a été possible d’analyser la composition chimique du sol grâce à l’instrument du rover Curiosity. Il utilise un rayon laser pour vaporiser une petite quantité de matériaux qu il est alors possible d’analyser grâce à des spectromètres. C’est un des douze instruments scientifiques qui équipent le rover.

Le rover Curiosity roule dans le cratère Gale depuis le 6 août 2012. C’est un rover considérablement plus imposant que ses grands frères Spirit et Opportunity. La mission primaire de Curiosity est justement de préciser si des conditions propices à la vie ont un jour pu exister sur Mars. En quatre ans d’études du cratère Gale, le rover a pu apporter de nombreux indices du passé riche en eau de la planète rouge, mais également de la perte atmosphérique qui a affecté Mars. Le cratère Gale, avec son passé riche en eau et en éléments propices à la vie, offre une cible parfaite pour la recherche d’une vie microbienne fossile ou encore présente. La NASA espère que le rover Curiosity va pouvoir continuer sa mission encore quelques mois ou années. Il a en effet déjà bien souffert au niveau de ses roues. Il utilise une source d’énergie non renouvelable, à l’inverse d’Opportunity. On espère que d’ici là il aura le temps de nous apporter des informations supplémentaires sur les conditions qui régnaient sur Mars à l’époque où le cratère Gale était le lac Gale.

De la neige tomberait sur Mars

— Actualités du 22 août 2017 —

Une équipe franco-américaine vient de publier une surprenante étude concernant la planète Mars. Ils pensent en effet qu’il y a des chutes de neige sur Mars, de la neige comme celle que l’on connait sur Terre. Ce phénomène se produirait pendant la nuit martienne, lorsque la température chute sur la planète rouge. Cela force les scientifiques à repenser leur compréhension du climat martien. Mars possède une atmosphère bien plus fine que la Terre. La formation de nuages d’eau y est donc très rare. Il faut en effet une atmosphère dense pour supporter le phénomène de condensation que l’on retrouve dans nos nuages. On savait déjà qu’il y a de la neige carbonique tombe sur Mars. Si la présence est confirmée, les scientifiques devront revoir leur compréhension du cycle de l’eau sur la planète rouge.

Pour parvenir à ces conclusions, l’équipe d’Aymeric Spiga de l’université Pierre et Marie Curie (UPMC) a utilisé les données fournies par les différents satellites et atterrisseurs qui ont visité Mars. Ils ont mis au point un modèle météorologique qui leur a permis d’en extraire cette prédiction. Il va cependant falloir confirmer cela par des observations, pourquoi pas par un CubeSat.

Cette neige martienne est tout de même différente de la neige qu’on connaît sur Terre. Les précipitations seraient très rapides, la neige tomberait sur le sol en quelques minutes au lieu de voler au vent comme sur Terre. Une fois au contact de la surface de Mars, elle ne formerait pas un manteau doux et moelleux mais plutôt une couche de glace rigide. Cela confirme que même si l’eau n’est pas présente sous forme liquide à la surface de Mars, elle est relativement abondante sous forme de glace. C’est une bonne nouvelle pour de futurs programmes d’exploration humaine. Mais il est aussi important de comprendre tous les phénomènes météorologiques auxquelles des explorateurs pourront être confrontés. En effet, une tempête de neige martienne pourrait endommager leur matériel.

Image by ESA – European Space Agency & Max-Planck Institute for Solar System Research for OSIRIS Team ESA/MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA [CC BY-SA 3.0-igo (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0-igo)], via Wikimedia Commons

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