Le problème de Mars

Avec l’aide des rovers de la NASA, notamment Curiosity et Perseverance, les scientifiques ont pu découvrir que la planète Mars pouvait maintenir de l’eau liquide à la surface par le passé. On avait ainsi des lacs, des rivières, mais aussi un océan qui pouvait couvrir une grande partie de l’hémisphère nord. Cette situation n’a toutefois pas duré puisqu’il y a de cela 3,5 milliards d’années, toute l’eau a été perdue dans l’espace, comme ce fut également le cas pour l’atmosphère martienne. D’après les scientifiques, cette tragédie a eu lieu après que la planète ait perdu son champ magnétique global. Ce dernier avait pour rôle de protéger l’atmosphère contre les particules chargées provenant du Soleil.

Cette version est celle qui est aujourd’hui connue des scientifiques, mais une nouvelle étude vient de révéler un facteur fondamental sur le fait que Mars n’ait plus d’eau à sa surface. Selon les résultats de cette étude, la Planète Rouge serait juste trop petite pour pouvoir retenir l’eau sur le long terme.

Une illustration représentant la planète Mars
Image par OpenClipart-Vectors de Pixabay

Selon Kun Wang, professeur assistant en sciences de la Terre et des planètes au Washington University à St. Louis et co-auteur de l’étude, le destin de Mars était décidé depuis le début. Il y a probablement une limite inférieure en ce qui concerne la taille pour que les planètes rocheuses puissent retenir assez d’eau pour permettre l’habitabilité et la tectonique des plaques. Apparemment, Mars se trouverait en-dessous de cette limite.

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Les analyses effectuées

L’équipe de scientifiques menée par le doctorant  Zhen Tian a examiné 20 météorites martiennes. Celles-ci ont été sélectionnées pour avoir une représentativité de la composition globale de Mars. Les chercheurs ont mesuré l’abondance de différents isotopes de potassium dans ces roches qui sont âgées de 200 millions à 4 milliards d’années.

Tian et ses collègues ont utilisé le potassium comme traceur pour des éléments et composés plus volatiles comme l’eau. Ils ont découvert que Mars a significativement perdu plus d’éléments volatiles au cours de sa formation que la Terre qui est neuf fois plus massive. Toutefois, la Planète Rouge a retenu plus d’éléments volatiles que la Lune ou l’astéroïde Vesta. Ces deux objets spatiaux sont tous les deux plus petits et plus secs que Mars.

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La signification des résultats

Selon Katharina Lodders, professeur en sciences de la Terre et des planètes au Washington University et co-auteur de l’article, la raison derrière la plus faible abondance en éléments volatiles et leurs composés dans les planètes différenciées comparé aux météorites non-différenciées primitives reste encore un mystère. Selon les explications, « différenciée » signifie que l’intérieur  de l’objet cosmique en question est divisé en plusieurs couches comme la croûte, le manteau et le noyau.

Lodders explique que la découverte de la corrélation entre les compositions isotopiques du potassium et la gravité planétaire est une nouvelle découverte avec des implications quantitatives importantes sur quand et comment les planètes différenciées reçoivent et perdent leurs éléments volatiles.

La nouvelle étude et une étude antérieure suggèrent toutes les deux que la petite taille d’une planète est un problème en ce qui concerne l’habitabilité. Les petites planètes perdent beaucoup d’eau au cours de leur formation et leur champ magnétique global s’éteint très tôt. Cela provoque un amincissement de l’atmosphère.

D’après les chercheurs, cette nouvelle étude met l’accent sur le fait qu’il y a une marge très limitée pour que les planètes aient juste assez d’eau pour développer un environnement de surface habitable. Ces résultats pourront aider les astronomes au cours de leur recherche d’exoplanètes habitables dans d’autres systèmes solaires.

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