Le mystère de la présence de méthane sur Mars commence peut-être à s’éclaircir
Une équipe de scientifiques de la NASA a peut-être résolu le mystère de la disparition du méthane sur Mars, détectable par l’astromobile Curiosity de la NASA mais absent des relevés effectués par une sonde spatiale en orbite de l’ESA. Les minuscules quantités de méthane détectées par l’astromobile présentent un intérêt particulier pour les spécialistes des sciences planétaires à la recherche d’extraterrestre, car elles peuvent indiquer la présence de vie enfouie sous la surface.
Image d’entête : Un selfie du Curiosity en février 2013. (NASA)
Précédemment, la seconde détection de méthane par le Curiosity :
.. et l’analyse par la sonde ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) :
Sur notre planète, le méthane peut être créé de différentes manières géologiques, mais il est principalement émis par des animaux de toutes formes et de toutes tailles comme un effet secondaire de leur système digestif. Par conséquent, si du méthane était détecté dans l’atmosphère d’un autre monde, cela pourrait être considéré comme un signe important de la présence d’une vie microbienne dans le sol de ce monde.
En 2004, des scientifiques de la NASA ont annoncé qu’ils avaient détecté des traces de ce gaz dans l’atmosphère martienne, ce qui a naturellement suscité une vague d’enthousiasme de la part de la communauté scientifique et du public. Bien sûr, il est toujours parfaitement possible que le méthane détecté sur la planète rouge soit créé par un processus géologique, mais il pourrait également s’agir d’une preuve de vie microbienne existant dans le sol d’un monde qui n’est pas le nôtre.
Cependant, au cours des années qui ont suivi cette découverte initiale, un mystère est apparu autour de la présence de ce gaz. En effet, pourquoi certains instruments sont-ils capables de détecter des traces de méthane alors que d’autres, qui devraient théoriquement en être capables, ne le peuvent pas ?
Par exemple, lors de sa traversée du cratère Gale, le Curiosity a pu détecter des traces de méthane grâce à son spectromètre laser (Tunable Laser Spectrometer (TLS)). Cet instrument est capable de mesurer l’absorption de la lumière à des longueurs d’onde spécifiques avec un haut degré de précision, ce qui permet à l’astromobile de détecter même une quantité infime de gaz à l’état de traces dans l’atmosphère proche.
Normalement, le spectromètre enregistre environ une demi-partie de méthane par milliard de volume atmosphérique, avec parfois des pics inexpliqués allant jusqu’à 20 parties par milliard. On s’attendait donc à ce que la sonde Trace Gas Orbiter de l’Agence spatiale européenne (ESA), lorsqu’elle est arrivée sur Mars en 2016, corrobore les observations du Curiosity.
Selon Chris Webster du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie, responsable scientifique du spectromètre à bord du Curiosity :
Lorsque le Trace Gas Orbiter est arrivé sur la planète en 2016, je m’attendais pleinement à ce que l’équipe de l’orbiteur rapporte qu’il y a une petite quantité de méthane partout sur Mars. Mais lorsque l’équipe européenne a annoncé qu’elle n’avait pas vu de méthane, j’ai vraiment été choqué.
Les résultats de l’analyse réalisé par la sonde Trace Gas Orbiter de l’ESA :
Les instruments à bord de l’orbiteur et ceux du Curiosity sont des instruments scientifiques de pointe, qui ont fait l’objet de tests rigoureux pour s’assurer qu’ils pouvaient supporter les rigueurs du lancement et les exigences de l’environnement spatial glacial. L’écart entre les relevés de méthane est donc d’autant plus déroutant.
À la suite de cette contradiction, John E. Moores, membre de l’équipe scientifique du Curiosity et spécialiste des sciences planétaires à l’université York de Toronto (Canada), a suggéré que la divergence des données pouvait simplement être due à l’heure à laquelle les relevés ont été effectués.
Le spectromètre du Curiosity ayant besoin d’une grande quantité d’énergie pour fonctionner, il est généralement utilisé la nuit, lorsque les autres instruments sont moins sollicités. Quant au spectromètre monté à bord du Trace Gas Orbiter de l’ESA, il analyse la signature de la lumière lorsqu’elle traverse l’atmosphère martienne. Il ne peut donc prendre des mesures que dans les régions ensoleillées où règnent des conditions atmosphériques diurnes.
L’équipe a émis l’hypothèse que le méthane a pu s’accumuler suffisamment pour être enregistré par le Curiosity, car on a observé que l’atmosphère était plus calme pendant la nuit martienne. Cependant, pendant la journée, une augmentation du mélange vertical de l’atmosphère pourrait disperser les particules de méthane et les diluer au point qu’elles soient trop peu nombreuses pour être détectables.
Pour tester cette théorie, la NASA a demandé au Curiosity d’effectuer des relevés de méthane pendant une journée martienne, puis la nuit suivante, et enfin le jour suivant. On a découvert que les relevés nocturnes de méthane correspondaient étroitement aux niveaux moyens qui avaient été détectés depuis que l’astromobile avait touché le sol martien. En revanche, pendant la journée, le spectromètre n’a détecté aucune quantité significative de méthane, ce qui corrobore la théorie de l’équipe.
Toutefois, l’absence relative de méthane dans l’atmosphère martienne reste un mystère majeur. On pense que ce gaz a une durée de vie d’environ 300 ans, avant que ses liaisons moléculaires ne soient détruites par le rayonnement solaire.
L’étude publiée dans Astronomy & Astrophysics : Day-night differences in Mars methane suggest nighttime containment at Gale crater et sur le site de la NASA : First You See It, Then You Don’t: Scientists Closer to Explaining Mars Methane Mystery.
