L’atmosphère de Mars se compose de 95% de dioxyde de carbone, 3% d’azote, 1,6% d’argon et contient de petites quantités d’oxygène et d’eau, ainsi que des traces de méthane. Et le mystère vient de devenir un peu plus déroutant, car la durée de vie du méthane dans l'atmosphère de Mars semble être encore plus courte que ce que les scientifiques pensaient à l'origine. À l'aide des observations du Mars Global Surveyor - qui a fonctionné en orbite pendant près de dix ans - un groupe de scientifiques italiens a déterminé que le méthane dans l'atmosphère de Mars dure moins d'un an.
Les scientifiques Sergio Fonti (Università del Salento) et Giuseppe Marzo (NASA Ames) ont rendu compte de leurs découvertes sur l'évolution du méthane pendant trois années martiennes lors du Congrès européen des sciences planétaires à Rome.
"Seules de petites quantités de méthane sont présentes dans l'atmosphère martienne, provenant de sources très localisées", a expliqué Fonti. «Nous avons examiné les changements dans les concentrations de gaz et constaté qu'il existe des variations saisonnières et annuelles. La source du méthane pourrait être une activité géologique ou elle pourrait être biologique - nous ne pouvons pas le dire à ce stade. Cependant, il semble que la limite supérieure de la durée de vie du méthane soit inférieure à un an dans l'atmosphère martienne. »
Les niveaux de méthane sont les plus élevés en automne dans l'hémisphère nord, avec des pics localisés de 70 parties par milliard, bien que le méthane puisse être détecté sur la majeure partie de la planète à cette époque de l'année. Il y a une forte diminution en hiver, avec seulement une bande faible entre 40-50 degrés nord. Les concentrations recommencent à augmenter au printemps et augmentent plus rapidement en été, se répandant sur la planète.
"L'une des choses intéressantes que nous avons découvertes est qu'en été, bien que la répartition générale soit sensiblement la même qu'en automne, il y a en fait des niveaux plus élevés de méthane dans l'hémisphère sud. Cela pourrait être dû à la circulation naturelle dans l'atmosphère, mais doit être confirmé par des simulations informatiques appropriées », a déclaré Fonti.
Il y a trois régions dans l'hémisphère nord où les concentrations de méthane sont systématiquement plus élevées: Tharsis et Elysium, les deux principales provinces volcaniques, et Arabia Terrae, qui a des niveaux élevés de glace d'eau souterraine. Les niveaux sont les plus élevés sur Tharsis, où des processus géologiques, y compris le magmatisme, l'activité hydrothermale et géothermique pourraient être en cours.
"Il est évident que les concentrations les plus élevées sont associées aux saisons les plus chaudes et aux endroits où les conditions géologiques - et donc biologiques - sont favorables telles que l'activité géothermique et une forte hydratation. L'énergie plus élevée disponible en été pourrait déclencher la libération de gaz provenant de processus géologiques ou de flambées d'activité biologique », a déclaré Fonti.
Les mécanismes d'élimination du méthane de l'atmosphère ne sont pas non plus clairs. Les processus photochimiques ne décomposeraient pas le gaz assez rapidement pour correspondre aux observations. Cependant, les processus entraînés par le vent peuvent ajouter de puissants oxydants à l'atmosphère, comme le perchlorate de sel hautement réactif, qui pourrait absorber le méthane beaucoup plus rapidement.
Les années martiennes sont presque deux fois plus longues que les années terrestres. L'équipe a utilisé les observations du spectromètre à émission thermique (TES) sur Mars Global Surveyor entre juillet 1999 et octobre 2004. L'équipe a étudié l'une des caractéristiques spectrales caractéristiques du méthane dans près de 3 millions d'observations TES, faisant la moyenne des données ensemble pour éliminer le bruit.
"Notre étude est la première fois que les données d'un spectromètre en orbite ont été utilisées pour surveiller le méthane sur une période prolongée", a déclaré Fonti. «L'énorme ensemble de données TES nous a permis de suivre le cycle du méthane dans l'atmosphère martienne avec une précision et une exhaustivité sans précédent. Nos observations seront très utiles pour limiter les origines et l'importance du méthane martien. »
Le méthane a été détecté pour la première fois dans l'atmosphère martienne par des télescopes au sol en 2003 et confirmé un an plus tard par le vaisseau spatial Mars Express de l'ESA. L'année dernière, des observations à l'aide de télescopes basés au sol ont montré les premiers signes d'un cycle saisonnier.
Source: Congrès européen des sciences planétaires
