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Mars possédait sans doute un océan stable il y a encore 3 milliards d’années

La planète Mars a abrité de l’eau liquide dans son passé, c’est attesté. Selon une récente étude publiée dans la revue Pnas, une nouvelle découverte fait supposer la présence de suffisamment d’eau pour un océan, il y a 3 milliards d’années. La question de savoir où est passée cette eau demeure entière.

S’il est maintenant admis que le lointain passé de Mars comportait de l’eau liquide, la présence d’un océan aussi récent que 3 milliards d’années semblait impossible. Pourtant, nous venons de publier une étude dans la revue scientifique Pnas qui montre le contraire, en permettant de simuler le système climatique martien de cette époque. À la même période sur Terre, la vie s’est développée pour conquérir un grand nombre d’écosystèmes.

Le climat était vraisemblablement froid sur les continents équatoriaux, mais l’océan polaire a pu rester liquide, comme le montre un certain nombre d’indices géologiques. Dans ce scénario, notre planète sœur aurait aussi pu être largement propice au développement de la Vie avant de devenir la Planète rouge. Un océan stable apporterait l’eau liquide nécessaire à la Vie sur des grandes échelles de temps en tant que solvant chimique, mais aussi pour protéger des radiations stellaires. Ces conditions semblent nécessaires, mais certainement pas suffisantes et l’apparition de la Vie est une question ouverte de la Science du XXIe siècle. Il faut rappeler qu’à ce jour, aucune trace de Vie n’a été découverte ailleurs que sur Terre, que ce soit sur Mars ou n’importe où dans l’Univers.

La présence d’eau liquide sur Mars il y a 3,5-4 milliards d’années (à l’ère géologique nommée Noachienne) est attestée par la présence de vallées ramifiées. Ces vallées sont formées par de l’eau liquide, le plus généralement sous forme de pluie ou de fonte de neige. L’écoulement de l’eau produit de petites rivières au profil d’érosion en V qui fusionnent pour devenir des rivières plus grandes et ainsi de suite : le paysage final est un réseau de vallées ramifiées, se jetant parfois dans des lacs.

Les vallées glaciaires, quant à elles, sont de formes différentes dues à l’érosion glaciaire massive, au profil en U et moins ramifiées. Pourquoi Mars a pu garder traces de ces processus si lointains dans le temps alors que c’est impossible sur Terre ? Sur Terre, nous avons la tectonique des plaques, qui a rassemblé tous les continents il y a 200 millions d’années en un supercontinent : la Pangée. Par conséquent, sur Terre, il est impossible de trouver des paysages plus anciens. Sur Mars, la tectonique des plaques n’existe pas et les paysages restent figés en accumulant progressivement les stigmates du temps.

Un océan dans l’hémisphère nord de Mars
La présence dans l’hémisphère nord d’un océan polaire est controversée, mais plusieurs équipes ont identifié une ancienne ligne de rivages cohérente. Récemment, une nouvelle découverte a été faite : l’identification de dépôts de mégatsunamis, indiquant indirectement la présence d’un océan, et même l’identification du cratère d’impact à l’origine de ce dépôt. Le cratère de Lomonosov a une forme particulière qui indiquerait sa formation dans un océan. L’âge estimé est de 3 milliards d’années à la fin de l’ère géologique appelée Hesperienne.

Comment estimer l’âge d’une surface planétaire ? Les astrogéologues utilisent la méthode de comptage de cratère basée sur un principe très simple : les cratères s’accumulent avec le temps. Une surface ancienne est donc une surface plus cratérisée qu’une surface jeune. Cette méthode donne âge relatif (plus ancien/plus jeune), mais pour avoir un âge absolu, il faut avoir la correspondance entre la densité de cratère et un âge d’exposition. Ce travail-là a pu être fait sur la Lune d’après les datations absolues des échantillons ramenées sur Terre. Pour Mars, un travail de modélisation a permis d’établir la correspondance entre densité de cratère et âge absolu.

La controverse scientifique majeure à propos de l’océan martien provient du fait que les précédentes modélisations climatiques ne permettaient pas de simuler un océan stable à cette période : toute l’eau s’accumulait sur les montagnes sous forme de neige. Notre étude publiée dans le journal Pnas, menée en collaboration entre une équipe de l’Université Paris-Saclay/CNRS/GEOPS et du NASA/GISS vient de construire une simulation de climat, comportant deux nouveaux ingrédients essentiels : la circulation océanique et les glaciers. En ajoutant ces deux processus, ces nouvelles simulations climatiques montrent un océan stable dans l’hémisphère Nord, même pour des températures moyennes de Mars inférieures à 0 °C. L’océan, malgré sa position polaire, ne gèle pas grâce aux courants océaniques qui ramènent de l’eau chaude vers les pôles. D’autre part, ces simulations prédisent la présence de glaciers qui ramènent la glace des hauts-plateaux vers l’océan. Ces prédictions sont en accord avec les interprétations géologiques des images qui indiquent la présence de ces vallées glaciaires.

Modéliser le climat de Mars
Simuler le climat de Mars il y a 3 milliards d’années n’est pas une mince affaire. Il faut se munir d’une représentation numérique du climat, basée sur des principes physico-chimiques, du même type que celles utilisées pour simuler le climat terrestre, mais adaptées à Mars. Il faut tenir compte du fait que d’une part Mars est plus loin du Soleil que la Terre et reçoit donc moins d’énergie, et que d’autre part le soleil éclairait moins qu’aujourd’hui. Dans ces conditions, l’éclairement solaire de Mars à cette époque est seulement un tiers de ce que reçoit la Terre aujourd’hui.

Pour obtenir des conditions tempérées et de l’eau liquide en surface, le flux solaire plus faible doit être compensé par des gaz à effet de serre importants, et une forte densité atmosphérique. Une pression atmosphérique de 1 bar (comme sur la Terre actuelle, mais 100 fois plus qu’actuellement sur Mars) est nécessaire pour avoir de l’eau liquide, mais le CO2 (dominant actuellement sur Mars) n’est pas assez puissant à lui seul pour atteindre le point de fusion de l’eau (0 °C). Un autre gaz à effet de serre puissant est nécessaire : l’équipe scientifique a donc utilisé dans son modèle une atmosphère avec 90 % de CO2 et 10 % de H2. Ce gaz à effet de serre très puissant aurait pu être relargué par le volcanisme intense de l’époque ou le dégazage lors des impacts météoriques.

Les résultats montrent que le climat continental aurait dû être le suivant : une zone chaude et humide à proximité du rivage, avec des températures moyennes annuelles supérieures à 0 °C et de la pluie. Une zone froide et sèche avec des températures inférieures à 0 °C sur tous les hauts plateaux de l’hémisphère sud de Mars. Dans cette seconde zone, les montagnes les plus hautes accumulaient de la neige qui se transformait en glacier s’écoulant vers l’océan pour boucler le cycle. Les prédictions de ce climat sont en accord avec la présence de réseaux de vallées ramifiées proches des côtes et la présence de grandes vallées glaciaires issues des zones d’accumulation de neige.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/mars-mars-possedait-doute-ocean-stable-il-y-encore-3-milliards-annees-62881/

Le rover Perseverance a creusé un nouveau disque dans la roche martienne

Le rover Perseverance a annoncé avoir creusé une partie d’une roche martienne. L’opération va permettre de savoir ce qu’il se cache à l’intérieur du sol de la planète.

Depuis son arrivée sur Mars, il y a déjà presque 9 mois, le rover de la Nasa a accompli plusieurs tâches très importantes. Perseverance a en effet déjà pris de nombreuses photos et extraits sonores, déployé le petit hélicoptère Ingenuity, et a même récupéré son premier échantillon martien. Et ce 9 novembre, la Nasa a indiqué qu’il venait de procéder à une nouvelle action en creusant un cercle dans de la roche martienne.

« J’ai pu voir de l’intérieur ce que personne n’avait jamais vu. J’ai érodé un petit bout de cette roche pour enlever la surface externe et jeter un coup d’oeil à ce qu’il se cache en dessous. Je me rapproche de ma prochaine cible pour #EchantillonerMars », a tweeté la Nasa depuis le compte dédié au rover.

REGARDER DE PLUS PRÈS L’INTÉRIEUR DES ROCHES MARTIENNES
Cette manoeuvre n’était pas comparable à cette utilisée pour récupérer le premier échantillon martien. Comme l’explique la NASA dans le tweet, le but de cette opération était de pouvoir regarder de plus près l’intérieur même de la roche martienne.

L’échantillon déjà récolté par le rover est stocké dans son ventre, où il restera jusqu’à ce qu’il soit récupéré et ramené sur Terre par une future mission. À en croire le tweet de la NASA, les équipes derrière le robot sont désormais à la recherche d’une nouvelle cible, choisie pour y extraire le prochain échantillon.

Il s’agit de la première mission du robot depuis la reprise des communications entre la NASA et Perseverance, à la fin du mois d’octobre. Une période de conjonction solaire avait en effet rendu impossible l’envoi des messages entre la Terre et Mars pendant quelque temps.

Depuis, l’hélicoptère Ingenuity avait repris ses activités et avait même réalisé son 14e vol sur la planète. Mais Perseverance avait moins communiqué sur ses faits et geste. On sait désormais à quoi le rover était occupé.

Source : https://www.numerama.com/sciences/754617-le-rover-perseverance-a-creuse-un-nouveau-disque-dans-la-roche-martienne.html

Vie extraterrestre : la Nasa propose une nouvelle échelle pour la confirmer

Une forme de vie extraterrestre a-t-elle réellement été découverte ? C’est ce qu’une échelle imaginée par des chercheurs de la Nasa pourrait nous aider à mieux comprendre. Car, alors que « notre génération pourrait être celle qui découvrira la vie au-delà de la Terre, ce potentiel s’accompagne d’une certaine responsabilité. »

Une forme de vie extraterrestre a été découverte. Cette annonce, nous l’attendons tous. Peut-être un peu trop, parfois. Au point de prendre nos rêves pour des réalités. Certes, l’humanité n’a jamais été aussi proche de trouver des preuves que la vie peut exister ailleurs que sur la Terre. Mais gare aux sirènes du sensationnalisme. Des chercheurs de la Nasa appellent aujourd’hui à l’ouverture d’un dialogue destiné à mieux cadrer les pratiques dans le domaine.

Dans un article publié dans Nature, ils proposent la mise en place d’une échelle à sept niveaux, symbolisant la complexité de la tâche et menant jusqu’à la réponse à LA question : « Sommes-nous seuls ? » Cette échelle, ils l’ont baptisée Confidence of Life Detection ou échelle CoLD, pour « degré de confiance de détection de la vie ». Et ils l’ont imaginé un peu comme une autre échelle utilisée à la Nasa, celle qui permet aux ingénieurs d’évaluer dans quelle mesure une technologie est prête. Ainsi l’hélicoptère martien Ingenuity a commencé au bas de l’échelle, comme une simple idée. Puis le projet s’est développé jusqu’à prendre vie sous forme de composants rigoureusement testés et d’engin capable de voler à la surface de Mars.

Les astronomes de la Nasa souhaitent ainsi sortir de la vision duale de la problématique qui semble s’être installée dans l’esprit du public. « Nous avons fait croire qu’il n’y avait que deux options : c’est la vie ou ce n’est pas la vie. Cela a mené à de nombreuses allégations de détection de vie qui se sont ensuite révélées hâtives », explique Mary Voytek, responsable du programme d’astrobiologie à la Nasa, dans un communiqué. « La réalité, c’est que chacune de nos découvertes s’appuie sur la précédente. Dans un contexte non définitif dans lequel les fausses pistes font partie du processus. » Trouver la preuve que de l’eau a coulé sur Mars, cela montre que la Planète rouge a pu autrefois soutenir la vie. Sans pour autant signifier nécessairement qu’une forme de vie y ait réellement vécu. C’est ce que les chercheurs ont besoin de faire comprendre au public, pour l’emmener dans leur long voyage et partager plus justement l’enthousiasme de leurs découvertes.

De la vie sur Mars ?
Au niveau 1 de l’échelle proposée par les chercheurs de la Nasa pourrait ainsi correspondre à la découverte d’indices d’une signature de la vie. Comme si une molécule potentiellement liée à la vie était mise à jour sur Mars. Pour passer au niveau 2, les scientifiques devraient s’assurer que la détection n’est pas influencée par des instruments potentiellement contaminés sur Terre. Le niveau 3 ne pourrait être atteint que si la découverte est faite dans un environnement propice, tel qu’un ancien lit de rivière ou de lac. Un peu comme le cratère Jezero dans lequel évolue actuellement le rover Perseverance à la surface de la Mars.

Pour s’élever sur le niveau 6, il faudrait que différentes équipes puissent valider les preuves avec une variété d’instruments. C’est ce qui pourrait être fait avec les échantillons prélevés sur Mars par Perseverance une fois qu’ils auront été ramenés sur Terre. Mais atteindre le niveau 7 ne se ferait pas sans l’envoi vers la Planète rouge d’une mission supplémentaire en quête de confirmation. Car « atteindre le plus haut niveau de confiance nécessite la participation de la communauté scientifique au sens large », indique les chercheurs de la Nasa.

Et pour des traces de vie en dehors du Système solaire ?
Cette échelle est aussi destinée à servir de cadre pour la recherche de vie sur des planètes en dehors de notre Système solaire. Les astronomes soulignent qu’une première étape pourrait consister en la découverte d’oxygène dans l’atmosphère d’une exoplanète. Mais des processus géologiques peuvent aussi être à l’origine de la formation d’oxygène. Ainsi pour passer au niveau 2 de l’échelle, les chercheurs devront montrer que le signal n’est pas contaminé par la lumière réfléchie par la Terre d’une part et écarter l’explication géologique par une étude poussée de la chimie de l’atmosphère d’autre part. Trouver à la fois de l’oxygène et du méthane pourrait permettre de se positionner sur le niveau 4. Car, sans source biologique, les deux gaz s’annuleraient.

En conclusion, les astronomes de la Nasa soulignent qu’il ne s’agit pas d’une « course vers le haut », mais bien d’une invitation à consolider les travaux de base avant d’espérer enfin annoncer la détection d’une forme de vie ailleurs que sur Terre. « Avec chaque mesure, nous en apprenons plus sur les processus planétaires biologiques et non biologiques, indique Mary Voytek. La recherche de la vie au-delà de la Terre nécessite une large participation de la communauté scientifique et de nombreux types d’observations et d’expériences. Ensemble, nous pouvons être plus forts dans nos efforts pour rechercher des indices indiquant que nous ne sommes pas seuls ».

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/recherche-vie-extraterrestre-vie-extraterrestre-nasa-propose-nouvelle-echelle-confirmer-94515/