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

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 (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par exemple en spectrométrie de masse — en ses...) Laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain...) Syntonisable (TLS) de l'instrument SAM (Sample Analysis at Mars), situé dans le robot (Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) accomplissant automatiquement soit des tâches...) Curiosity, a détecté de façon manifeste un accroissement épisodique de la concentration de méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et...) dans l'atmosphère de Mars (L’atmosphère de Mars désigne la couche de gaz entourant la planète Mars. La pression au sol de l'atmosphère martienne varie entre 30 Pa (0,03 kPa), au sommet d'Olympus...) à partir d'une analyse exhaustive de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) obtenues pendant 605 sols ou jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...) martiens.

C'est ce qui s'ensuit d'un article signé par des scientifiques de la mission MSL (Mars Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir...) 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 recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont...) à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) Andalou des Sciences de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...) (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 (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix » et annus « année.) 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 (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) 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 (On distingue :) inexplicable.

Depuis que fut annoncée pour la première fois la détection de méthane dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) martienne grâce au télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument...) de l'Observatoire Canada-France-Hawaï à Mauna Kea, au cours des dernières années se sont succédé plusieurs mesures du gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend...) au travers de divers instruments, aussi bien sondage ( Un sondage peut désigner une technique d'exploration locale d'un milieu particulier. Un sondage peut également être une méthode statistique d'analyse d'une population humaine ou non humaine à partir d'un...) à distance à partir de la Terre qu'à partir d'orbiteurs (Mars Express (Express est un langage informatique servant à spécificier formellement des données. Il a fait l'objet d'une normalisation (ISO 10303-11).) 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 (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique, c'est-à-dire sous...) délimité spatialement (avec une source localisée dans son hémisphère Nord) et temporairement (avec un pic de concentration pendant l'été de l'hémisphère Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) 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 sur une route.) 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 (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de contexte issu...) 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 (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu...) 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 (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) au long de toute une année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) 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 international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 seconde.) sur le bassin du cratère ( Pour le cratère d'origine volcanique, voir Cratère volcanique Pour le cratère d'origine météoritique, voir Cratère d'impact Pour le...) Gale (La gale ou mal de Sainte-Marie est une affection contagieuse de la peau spécifique à l'homme, déterminée par la femelle d'un acarien microscopique (Sarcoptes...)

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 (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance (linge, pain, produit chimique, etc.).) relative de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il...), température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de...) environnementale et opacité (L'opacité est l'inverse de la transparence. Qui s'oppose au passage de la lumière.) atmosphérique, cette dernière mensuration aussi bien à travers le senseur UV de REMS que par MastCam (Mast Camera), la caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) 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 (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) 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 (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.), concrètement sur la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet complètement...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter...) 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 (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la géométrie du plasma coronal, à travers des images...) spectrographique de trois lignes bien définies, et le procédé qui s'applique (absorption de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement...) laser par un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :) 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 artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement...) martien (Martien est un nom générique qui désigne plusieurs types de créatures imaginaires censées vivre sur mars. Selon la version la plus répandue, les martiens, également nommés...) ou à vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) 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 (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) 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 manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette...) de recherches opportunes."

Le tout récent orbiteur (Dans le domaine de l'astronautique, un orbiteur est un vaisseau satellisé autour d'une planète. Plus précisément, il est utilisé pour désigner :) MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est...) permettra de poursuivre dans l'immédiat l'étude de cette question et, dans un avenir proche, le Trace Gas Orbiter (Orbiter est un simulateur de vol spatial réaliste, diffusé sous forme de graticiel (mais non open source), pour le système d’exploitation Windows, créé par le Dr Martin Schweiger,...) (TGO), développé conjointement par l'Agence Spatiale Européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le 31 mai 1975. Elle est...) (ESA) et l'agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) russe Roscosmos, et englobé dans la mission ExoMars (ExoMars est le nom d'une mission spatiale de l'Agence spatiale européenne prévue pour 2016 dans le cadre du programme Aurora. Elle consiste à envoyer sur la surface de Mars un rover...), 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 (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) 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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