Rebondissement pour le méthane martien : la sonde TGO n’en trouve aucune trace

La sonde martienne Trace Gas Orbiter. © ESA
La sonde Trace Gas Orbiter (TGO), chargée de trouver du méthane sur Mars depuis un an, n’en a toujours pas détecté, révèle un article de « Nature ». Pourtant, dix jours plus tôt, une autre étude annonçait que Mars Express et Curiosity en avaient bien reniflé. La question de l’existence du méthane martien est à nouveau relancée.

Les scénaristes d’une enquête à suspense n’auraient pas osé, le hasard du calendrier des publications l’a fait. Dix jours seulement après la diffusion, dans Nature Geoscience, d’une étude attestant que du méthane a bien été détecté sur Mars par le rover Curiosity et la sonde Mars Express, un nouveau rebondissement vient contredire en partie ces résultats.

La revue Nature publie, ce mercredi 10 avril 2019, un article dont l’intitulé ne laisse planer aucun doute : « No detection of methane on Mars from early ExoMars Trace Gas Orbiter observations » (« Aucune détection de méthane sur Mars d’après les premières observations d’ExoMars Trace Gas Orbiter »). La sonde européenne TGO a été placée en orbite autour de la planète rouge dans le but de pister notamment le méthane (CH4) dans son atmosphère, ce qu’elle fait depuis avril 2018. « Ses mesures sont les plus précises à ce jour, car TGO est 100 à 1000 fois plus sensible que Curiosity ou Mars Express », pose Franck Montmessin, du Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (Latmos) de l’université Paris-Saclay, qui a dirigé la partie européenne des recherches.

Divergences de mesures et de conclusions

Voilà donc un « nouveau mystère du méthane sur Mars », résume François Forget, astrophysicien et directeur de recherche CNRS qui a contribué à cette étude. Pourquoi Mars Express et Curiosity en détectent-ils par endroits (à la limite de leur sensibilité toutefois) quand TGO n’en hume nulle part ? Pourquoi, plus précisément, le rover américain relève-t-il, au sein du cratère Gale qu’il explore depuis 2011, une valeur de fond de l’hydrocarbure dans l’atmosphère qui oscille en fonction des saisons (moins au printemps, davantage en été), mais avec une valeur moyenne de 0,8 ppb (partie par milliard), alors que depuis l’orbite ni Mars Express ni TGO n’en ont jamais reniflé ? Ou alors, concernant TGO, à des concentrations si infimes (0,02 ppb) qu’elles ne peuvent être expliquées « ni par des activités géochimiques ni par des activités biologiques propres à Mars, mais seulement par des météorites chargées en matières organiques qui relâchent leur méthane dans l’atmosphère martienne », avance François Forget.

Une vue du cratère Korolev, produite par TGO une fois atteinte son orbite de travail, à 400 km de la surface de Mars. Depuis avril 2018,
la sonde traque les gaz à l’état de traces dans l’atmosphère martienne.
© ESA/Roscosmos/Cassis

Reste donc deux pistes pour expliquer ces divergences de mesures et de conclusions. Hypothèse 1 : quelque chose — reste à trouver quoi — détruit le méthane martien très rapidement, avant qu’il ne parvienne à se disperser dans l’atmosphère. Ce qui expliquerait la discordance entre les relevés au sol de Curiosity et ceux de TGO, effectués à plusieurs kilomètres au-dessus de la surface, pas tout à fait au-dessus du cratère Gale et quelques mois plus tard. Pourtant, les chimistes ont établi que le méthane devrait mettre environ 250 à 300 ans pour se décomposer dans l’atmosphère martienne. « Il y a bien là quelque chose qui nous échappe. S’il y a du méthane, il ne se comporte pas comme nous nous y attendons, sans que nous puissions avancer d’explication », reconnaît Franck Montmessin.

La fiabilité des mesures de Curiosity en question

Hypothèse 2 : il y a erreur dans les mesures. « Il faut être humble quand on présente des résultats car on n’est jamais à l’abri de découvrir qu’on a négligé un fait », avance le chercheur du Latmos. Pour autant, les conclusions de TGO sont difficiles à remettre en question. Deux équipes indépendantes travaillent chacune à partir des relevés des deux instruments de détection (ACS et NOMAD) de l’orbiteur, et aucun n’a perçu de méthane. D’ailleurs, la sonde Mars Express non plus n’a pas relevé de CH4 présent en continu dans l’atmosphère.

Les flancs du mont Sharp, photographiés par Curiosity dans le cratère Gale. Le rover américain a-t-il bien « reniflé » du méthane sur Mars ?
En tout cas, Trace Gas Orbiter n’en a pas trouvé en altitude.
© Nasa/JPL-Caltech/UA

« On se tourne donc vers nos amis de Curiosity et on leur dit qu’il faut déterminer d’où vient cette mesure de 0,8 ppb. L’hypothèse que le méthane vienne du rover lui-même a été étudiée par l’équipe de Curiosity, qui n’a pas trouvé de bonne explication. Il faut donc encore chercher », insiste François Forget. Lui ne remet pas en question le sérieux du travail effectué par l’équipe de la Nasa, à l’inverse d’autres scientifiques éminents tels Kevin Zahnle, pourtant lui-même de l’agence américaine.

Une fin qui risque de manquer de panache

 « Ce qu’on a trouvé via Mars Express et Curiosity paraît fiable, tempère Franck Montmessin. Simplement, on navigue dans une zone de probabilité réelle très faible : Gale semble être le seul endroit sur Mars qui émet du méthane, car on n’en a trouvé nulle part ailleurs. Et donc Curiosity a été envoyé sur le seul endroit de la planète qui en émet. C’est une probabilité équivalente à celle de gagner au Loto ! »

TGO n’a pas non plus observé de panaches de méthane tels qu’en ont flairé Curiosity le 15 juin 2013 et Mars Express le lendemain, au-dessus de Crater Gale. « Nous ne réfutons pas leur existence et nous allons d’ailleurs continuer à surveiller l’atmosphère martienne pour détecter de tels pics », précise François Forget. Toutefois, l’astrophysicien ne s’explique pas pourquoi le panache discerné il y a six ans n’a laissé aucune trace dans le fond de l’atmosphère de la planète, où il aurait dû se disperser. Si l’existence des pics est confirmée, « l’excitation autour du méthane reviendra », prédit-il. Sinon, la belle histoire du méthane sur Mars aura peut-être, en guise de mot de fin, un pauvre « pschitt ».

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