Curiosity confirme l'existence d'une possible vie ancienne sur Mars

Publié par Isabelle le 15/02/2015 à 00:00
Source: Université de Grenade
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Le robot Curiosity a détecté les changements du méthane sur la superficie de la planète rouge (Photo: NASA)
Le robot Curiosity confirme l'existence de méthane dans l'atmosphère de Mars, ce qui peut indiquer qu'il y eut de la vie.

Le Spectromètre Laser Syntonisable (TLS) de l'instrument SAM (Sample Analysis at Mars), situé dans le robot Curiosity, a détecté de façon manifeste un accroissement épisodique de la concentration de méthane dans l'atmosphère de Mars (L’atmosphère de Mars désigne la couche de gaz entourant la planète Mars. La...) à partir d'une analyse exhaustive de données obtenues pendant 605 sols ou jours martiens.

C'est ce qui s'ensuit d'un article signé par des scientifiques de la mission MSL (Mars Science Laboratory) et publié cette semaine dans la revue Science. Francisco Javier Martín-Torres, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) à l'Institut Andalou des Sciences de la Terre (CSIC- UGR), a participé à ce travail.

Ainsi se résout la longue polémique sur la présence de méthane dans Mars, initiée cela fait plus d'une décennie avec les premières détections par télescopes terrestres, et postérieurement animée avec les mensurations obtenues par orbiteurs qui, dans certains cas, se révélaient contradictoires. D'après les nouvelles données, actuellement confirmées, s'ouvrent de nouvelles lignes de recherche pour éclairer les sources qui le produisent (parmi lesquelles pourrait se trouver un type d'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) biologique), et les mécanismes à travers lesquels il s'élimine à une vitesse inexplicable.

Depuis que fut annoncée pour la première fois la détection de méthane dans l'atmosphère martienne grâce au télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...) de l'Observatoire Canada-France-Hawaï à Mauna Kea, au cours des dernières années se sont succédé plusieurs mesures du gaz au travers de divers instruments, aussi bien sondage à distance à partir de la Terre qu'à partir d'orbiteurs (Mars Express et Mars Global Surveyor).

Le méthane étant un produit très notoire de l'activité biologique (la quasi-totalité de celui qui existe dans l'atmosphère présente cette origine), de grandes expectatives se produisirent face à la possibilité que ce fût également le cas de Mars.

Méthane sur Mars

Ces observations divergent apparemment, et certaines suggèrent un patron de distribution de méthane sur la planète délimité spatialement (avec une source localisée dans son hémisphère Nord) et temporairement (avec un pic de concentration pendant l'été de l'hémisphère Nord et sa postérieure disparition en quelques mois). Ces deux faits s'avèrent inexplicables avec les modèles de circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles...) générale et photochimiques disponibles, qui définissent la compréhension actuelle de l'atmosphère de Mars.

De là qu'on en déduise que s'il y avait réellement du méthane là-bas, sa permanence se prolongerait quelque 300 ans durant lesquels, de plus, il se distribuerait de façon homogène dans toute l'atmosphère. Dû au manque d'un modèle capable de justifier sa génération, localisation et rapide disparition, les détections commencèrent à être mises en doute et furent attribuées à des erreurs dans les mensurations, obtenues à la limite de la capacité des instruments utilisés et compte tenu que les valeurs de concentration du gaz détectées étaient de l'ordre de ppbv (parties pour mille millions en volume).

"Dans ce contexte et lorsque paraissait s'imposer la conviction que réellement les données recueillies jusqu'alors étaient du moins grossières sinon invalides, les expectatives pour résoudre la question se basaient sur la capacité de l'instrument SAM à obtenir des mensurations précises", souligne le chercheur de l'Institut Andalou des Sciences de la Terre.

À travers son unité TLS, SAM a détecté des valeurs basales de concentration de méthane d'environ 0,7 ppbv, et a confirmé une situation d'accroissement épisodique de jusqu'à 10 fois cette valeur pendant une période de 60 sols (jours martiens), c'est-à-dire de quelque 7 ppbv.

Les nouvelles données se basent sur l'observation au long de toute une année martienne (presque deux années terrestres), incluse dans la prévision initiale de durée de la mission (mission nominale), pendant laquelle Curiosity a parcouru environ 8 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) sur le bassin du cratère Gale. 

Saisons martiennes

Pendant cette période, qui englobe toute la succession de saisons martiennes, la référence aux données environnementales recueillies par la station météorologique REMS (Rover Environmental Monitoring Station) a permis d'établir de possibles corrélations avec les paramètres environnementaux que cet instrument met sous monitoring: humidité relative (L'humidité relative de l'air (ou degré d'hygrométrie), couramment notée...) de l'air, température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) environnementale et opacité atmosphérique, cette dernière mensuration aussi bien à travers le senseur UV de REMS que par MastCam (Mast Camera), la caméra de Curiosity qui s'utilise comme appui pour les études atmosphériques.

Il faut souligner que REMS est un instrument développé et exploité scientifiquement par des chercheurs espagnols, dont quelques-uns ont également fait partie de l'équipe qui a réalisé cette importante étude. En tout cas, la possible existence d'une variation saisonnière de la concentration de méthane en corrélation avec certaines variables environnementales, pourrait seulement être confirmée par des mensurations continuelles à l'avenir, et spécifiquement orientées à élucider quels facteurs peuvent être déterminants pour l'émission sporadique et la postérieure dégradation du composé. Quant à la disposition spatiale des plumes de méthane, on en a conclu qu'elles se génèrent par événements courts et faibles très localisés.

TLS est un spectromètre laser syntonisable à deux canaux qui analyse sur le tronçon infrarouge, concrètement sur la longueur d'onde 2,7 ?m à travers le premier canal, et 3,27 ?m à travers le second, ce dernier étant spécifiquement disposé pour la détection de méthane. Il possède une résolution de 0,0002 cm-1, qui permet d'identifier le méthane par sa trace spectrographique de trois lignes bien définies, et le procédé qui s'applique (absorption de lumière laser par un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou...) contenu dans une cellule fermée) "est simple, non invasif et sensible", tel qu'il est dit dans l'article. 

Peu de marge d'erreur

La cellule-conteneur peut se disposer pleine d'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) martien ou à vide pour effectuer des mesures contrastées, parmi lesquelles s'incluent quelques-unes réalisées à partir de concentrations augmentées artificiellement, "de sorte que la marge d'erreur s'est vue très réduite, et l'exactitude des résultats garantie, qui peuvent dorénavant être considérés définitivement conclusifs", remarque le chercheur.


Le chercheur de l'Institut Andalou des Sciences de la Terre Francisco Javier Martín Torres.
Tel que l'explique Francisco Javier Martín Torres, les inconnues suscitées par ce travail sont en tout cas plus nombreuses que les réponses qu'il fournit. "Il s'agit d'une découverte qui clôt la question de la présence de méthane dans l'atmosphère de Mars tout en en présentant d'autres plus épineuses et transcendantes, telles que l'explication de son origine, qui devrait se trouver dans une ou plusieurs sources additionnelles à celles contemplées dans les modèles cités, parmi lesquelles on n'écarte pas la méthanogenèse biologique, et aussi l'explication de son étrange évolution postérieure dans l'atmosphère martienne. Les deux devraient à l'avenir faire l'objet de recherches opportunes."

Le tout récent orbiteur MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA permettra de poursuivre dans l'immédiat l'étude de cette question et, dans un avenir proche, le Trace Gas Orbiter (TGO), développé conjointement par l'Agence Spatiale Européenne (ESA) et l'agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer...) russe Roscosmos, et englobé dans la mission ExoMars, mesurera la concentration de méthane à des échelles supérieures, permettant ainsi d'établir un cadre dans lequel contextualiser les résultats obtenus et approfondir la connaissance de la dynamique du méthane de Mars. 

Référence bibliographique: C.R. Webster et al. "Mars Methane Detection and Variability at Gale Crater". Science, 16 de décembre de 2014. 
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