Mars : atmosphère, atmosphère…

L'atmosphère de Mars recèle bien des mystères. Au premier rang, celui de la disparition de l'eau qui a existé en abondance sur la planète rouge il y a 3,5 milliards d'années. Début 2020, une équipe internationale y consacre un article dans la revue "Science". Chercheur au Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales, Franck Montmessin en est l'un des auteurs. On réalise qu'à une époque, Mars a eu un cycle hydrologique très actif qui a façonné une grande partie de la planète. Mais où est toute cette eau ? À ce que l'on voit de Mars, une grande quantité d'eau est stockée au pôle sous forme de glace. Mais cette quantité visible n'est pas suffisante pour expliquer la quantité d'eau nécessaire pour façonner toutes les preuves que l'on voit à la surface d'une activité en eau très importante par le passé. On se demande donc où est passée cette eau. L'hypothèse la plus vraisemblable est que l'eau s'échappe vers l'espace. Pas directement, pas sous forme de molécules d'eau, mais à travers l'hydrogène et l'oxygène qui composent les molécules et qui sont acheminés dans l'atmosphère jusqu'à haute altitude où ils peuvent être dissociés et finalement s'échapper. Ce qu'on a montré, c'est qu'en fait, le chemin qu'empruntent les molécules d'eau pour atteindre la haute atmosphère et à un moment donné être dissociées, est facilité sur Mars. Il est facilité pour des raisons propres à Mars, à savoir le fait d'avoir une atmosphère très homogène dynamiquement. Il y a des mouvements d'air qui sont capables de démarrer de la surface et de s'élever à plus de 100 km, contrairement aux autres planètes, en tout cas à la Terre puisqu'il y a des phénomènes de strates qui isolent dynamiquement des zones de l'atmosphère sur Terre. Il n'y a pas ça sur Mars. L'autre point est que cette eau devrait normalement condenser et former des nuages. Effectivement, elle forme des nuages à très haute altitude, mais des nuages très fins qui ne captent pas toute l'eau qui devrait finir dans ces nuages. L'eau qui reste est capable de se propager verticalement et d'atteindre encore plus facilement les zones où elle devient photodissociée, et elle relâche ses atomes d'oxygène et d'hydrogène qui s'échapperont à la fin. L'autre énigme de l'atmosphère martienne est la présence de méthane. La découverte de ce gaz sur Mars il y a une quinzaine d'années suscite l'intérêt de la communauté scientifique et du grand public car sur Terre, le méthane est en partie produit par l'activité biologique. Depuis 15 ans, on s'efforce de mieux comprendre comment ce méthane pourrait apparaître, de vérifier et de confirmer sa présence, ce qui a été fait par plusieurs instruments. Mais ces découvertes ont toujours été plus ou moins teintées d'un certain scepticisme de la communauté, et ce parce que le méthane est tellement peu présent, dans des proportions tellement faibles qu'il faut des moyens de mesure précis et performants pour le révéler. Ce qui a été essentiel ces dernières années, c'est le fait qu'à la fois, à la surface de Mars, on a fait des mesures grâce au rover Curiosity qui utilise des moyens déployés sur Terre qu'on a reconduits à la surface de Mars. Et aussi depuis l'orbite grâce à la mission ExoMars TGO qui a incorporé deux instruments quasiment exclusivement dédiés à la détection de gaz trace tel que le méthane parce que ces gaz sont potentiellement révélateurs d'une activité. Le méthane peut aussi être produit par Mars dans ses profondeurs. On n'est pas tout à fait au point de convergence des opinions. On reste encore un peu calfeutré dans l'idée qu'il pourrait être là mais qu'en même temps, on a besoin de preuves plus solides que celles qu'on a pu récupérer à l'heure actuelle.