Eau. Il s'agit toujours de l'eau lorsqu'il s'agit de mesurer le potentiel d'une planète pour soutenir la vie. Mars peut posséder de l'eau liquide sous forme d'occasions coulées salées le long des murs du cratère, mais la plupart semblent être enfermés dans la glace polaire ou cachés profondément sous terre. Préparez une tasse de choses par une journée martienne ensoleillée aujourd'hui et selon les conditions, elle pourrait rapidement geler ou simplement bouillonner pour se vaporiser dans l'atmosphère ultra-mince de la planète.
On trouve des preuves d'abondance d'eau liquide dans les anciennes plaines inondées et les lits des rivières sinueuses presque partout sur Mars. NASA Curiosity rover a trouvé des dépôts minéraux qui ne se forment que dans de l'eau liquide et des cailloux arrondis par un ancien ruisseau qui jadis a déferlé sur le sol du cratère Gale. Et c'est là que réside le paradoxe. L'eau semble avoir jailli à toute allure sur la planète rouge il y a 3 à 4 milliards d'années, alors quoi de neuf aujourd'hui?
Blâmez l'atmosphère délicate de Mars. Un air plus épais et plus juteux et l'augmentation de la pression atmosphérique qui l'accompagne garderaient l'eau dans cette tasse stable. Une atmosphère plus épaisse scellerait également la chaleur, aidant à garder la planète suffisamment chaude pour que l'eau liquide se rassemble et coule.
Différentes idées ont été proposées pour expliquer l’amincissement putatif de l’air, y compris la perte du champ magnétique de la planète, qui sert de défense contre le vent solaire.
Les courants de convection au sein de son noyau de nickel-fer fondu ont probablement généré les défenses magnétiques originales de Mars. Mais quelque temps au début de l'histoire de la planète, les courants se sont arrêtés soit parce que le noyau s'est refroidi, soit a été perturbé par des impacts d'astéroïdes. Sans noyau tourbillonnant, le champ magnétique s'est flétri, permettant au vent solaire de dépouiller l'atmosphère, molécule par molécule.
Le vent solaire ronge l'atmosphère martienne
Mesures du courant de la NASA Mission MAVEN indiquent que le vent solaire retire le gaz à un taux d'environ 100 grammes (équivalent à environ 1/4 livre) chaque seconde. "Comme le vol de quelques pièces d'une caisse enregistreuse chaque jour, la perte devient importante au fil du temps", a déclaré Bruce Jakosky, enquêteur principal de MAVEN.
Chercheurs du Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) suggérer un scénario différent, moins coupé et séché. D'après leurs études, le début de Mars pourrait avoir été réchauffé de temps en temps par un puissant effet de serre. Dans un article publié dans Lettres de recherche géophysique, les chercheurs ont découvert que les interactions entre le méthane, le dioxyde de carbone et l'hydrogène dans l'atmosphère martienne primitive pouvaient avoir créé des périodes chaudes où la planète pouvait supporter l'eau liquide à sa surface.
L'équipe a d'abord examiné les effets du CO2, un choix évident car il comprend 95% de l'atmosphère actuelle de Mars et emprisonne la chaleur. Mais si l'on tient compte du fait que le soleil a brillé de 30% il y a 4 milliards d'années par rapport à aujourd'hui, le CO2 seul ne pouvait pas le couper.
"Vous pouvez faire des calculs climatiques où vous ajoutez du CO2 et augmenter jusqu'à des centaines de fois la pression atmosphérique actuelle sur Mars, et vous n'atteignez toujours jamais des températures qui sont même proches du point de fusion », a déclaré Robin Wordsworth, professeur adjoint de sciences et d'ingénierie de l'environnement à SEAS, et premier auteur de l'article.
Le dioxyde de carbone n'est pas le seul gaz capable d'empêcher la chaleur de s'échapper dans l'espace. Méthane ou CH4 fera le travail aussi. Il y a des milliards d'années, lorsque la planète était plus géologiquement active, les volcans auraient pu puiser dans des sources profondes de méthane et libérer des explosions de gaz dans l'atmosphère martienne. Semblable à ce qui se passe sur la lune Titan de Saturne, la lumière ultraviolette solaire casserait la molécule en deux, libérant de l'hydrogène gazeux dans le processus.
Lorsque Wordsworth et son équipe ont examiné ce qui se passe lorsque le méthane, l'hydrogène et le dioxyde de carbone entrent en collision puis interagissent avec la lumière du soleil, ils ont découvert que la combinaison absorbait fortement la chaleur.
Carl Sagan, Astronome américain et vulgarisateur en astronomie, a d'abord émis l'hypothèse que le réchauffement de l'hydrogène aurait pu être important au début de Mars en 1977, mais c'est la première fois que les scientifiques ont pu calculer avec précision son effet de serre. C'est également la première fois que le méthane se révèle être un gaz à effet de serre efficace au début de Mars.
Lorsque vous prenez en compte le méthane, Mars peut avoir connu des épisodes de chaleur basés sur l'activité géologique associée aux tremblements de terre et aux volcans. Il y a eu au moins trois époques volcaniques au cours de l'histoire de la planète - il y a 3,5 milliards d'années (comme en témoignent les plaines lunaires semblables à des juments), il y a 3 milliards d'années (les petits volcans du bouclier) et 1 à 2 milliards d'années, lorsque les volcans géants du bouclier tels que Olympus Monsétaient actifs. Nous avons donc trois explosions potentielles de méthane qui pourraient relancer l'atmosphère pour permettre un Mars plus moelleux.
La taille de l'Olympus Mons crie pratiquement des éruptions massives sur une longue période de temps. Pendant l'intervalle, l'hydrogène, un gaz léger, aurait continué de s'échapper dans l'espace jusqu'à ce qu'il soit reconstitué par le prochain bouleversement géologique.
"Cette recherche montre que les effets de réchauffement du méthane et de l'hydrogène ont été sous-estimés de manière significative", a déclaré Wordsworth. «Nous avons découvert que le méthane et l'hydrogène, et leur interaction avec le dioxyde de carbone, étaient bien meilleurs pour réchauffer Mars au début qu'on ne le pensait auparavant.»
Je suis ravi que Carl Sagan ait parcouru cette route il y a 40 ans. Il a toujours donné de l'espoir pour la vie sur Mars. Plusieurs mois avant sa mort en 1996, il a enregistré ceci:
"... peut-être que nous sommes sur Mars à cause de la magnifique science qui peut y être faite - les portes du monde des merveilles s'ouvrent à notre époque. Peut-être que nous sommes sur Mars parce que nous devons l'être, car il y a une impulsion nomade profonde en nous par le processus évolutif, nous venons après tout, de chasseurs-cueilleurs, et pendant 99,9% de notre mandat sur Terre, nous avons été des vagabonds. Et le prochain endroit où se promener est Mars. Mais quelle que soit la raison pour laquelle vous êtes sur Mars, je suis content que vous soyez là. Et j'aurais aimé être avec toi.
