Mars n’aurait pas absorbé son atmosphère

Cette partie de Nili Fossae, sur Mars, est un bon gisement de carbonates. ©NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/Univ. of Arizona

Une étude menée à l'aide des données de trois sondes spatiales indique que l'atmosphère épaisse qui entourait jadis la planète rouge n'a pas été massivement absorbée par ses roches.

Il y a en effet deux façons d'expliquer pourquoi l'atmosphère martienne est aujourd'hui si ténue (seulement 7 hPa contre 1013 hPa sur Terre) : soit celle-ci s'est échappée dans l'espace, soit elle a réagi avec les roches pour former des carbonates.

Si les deux processus ont vraisemblablement eu cours simultanément, il reste à savoir dans quelles proportions chacun d'eux a joué un rôle. Selon Christopher Edwards, de l'U.S. Geological Survey, à Flagstaff (Arizona), et Bethany Ehlmann, du Caltech (Californie), qui publient les résultats de leurs travaux dans la revue Geology, les carbonates présents à la surface de Mars ne sont pas suffisants pour défendre l'idée que l'atmosphère a majoritairement été absorbée par le sol.

Nili Fossae comme référence
Les deux scientifiques ont épluché les observations faites par les sondes Mars Global Surveyor (aujourd'hui hors service), Mars Odyssey et Mars Reconaissance Orbiter (MRO). Ils ont traqué la présence de carbone qui a toujours été l'élément principal de l'atmosphère martienne.

Pour cela, ils se sont concentrés sur la région de la planète contenant le plus de carbonates, Nili Fossae. D'une surface équivalente à l'état de l'Arizona, celle-ci recèle « au mieux deux fois la quantité de carbone contenue dans l'actuelle atmosphère martienne ». Or, même en additionnant tous les gisements de carbonates connus, ils n'arrivent pas à une quantité suffisante pour conclure que le sol a absorbé par réaction chimique l'essentiel d'une épaisse atmosphère (telle qu'on l'imagine il y a plus de 4 milliards d'années).

Les carbonates, ces roches calcaires résultant de l'absorption du carbone contenu initialement dans l'atmosphère, ne sont donc pas assez répandues. Loin de là ! Il en faudrait 35 fois plus pour coller avec un scénario d'enfouissement de l'atmosphère dans le sol. Cela signifie que même s'il existe des dépôts inconnus ou recouverts par d'autres roches, ils ne peuvent pas être responsables de la faible densité actuelle de l'atmosphère.

Une Mars humide mais froide ?
Si ces résultats ne sont pas contredits, cela signifie que, majoritairement, l'atmosphère martienne s'est échappée dans l'espace. Un mécanisme dont le robot Curiosity a trouvé la trace par ses analyses des isotopes du carbone. Mais selon les deux chercheurs, il manque encore à quantifier cet échappement à l'époque où de l'eau coulait et creusait des vallées.

De ce fait, survit une autre hypothèse : celle d'une atmosphère primitive martienne moins dense qu'on ne le pensait. Mars aurait alors été humide mais assez froide. La neige et la glace auraient majoritairement remplacé l'eau qui n'aurait coulé que plus rarement, mais suffisamment pour creuser les nombreuses vallées observées aujourd'hui.
La réponse pourrait être apportée par la sonde Maven, actuellement sur orbite autour de la planète rouge et qui est consacrée à l'étude de son atmosphère.

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