Après près d’une décennie en orbite, les vaisseaux spatiaux Maven de la NASA ont, pour la première fois, observé directement le processus que les scientifiques soupçonnaient depuis longtemps d’être responsable du dépouillement de Mars de son atmosphère.
Les résultats, publiés le 28 mai dans la revue Avancées scientifiquespourrait aider à répondre à une question de longue date sur comment Mars transformé d’un monde potentiellement habitable avec des rivières et des lacs dans le désert la plupart du temps que nous voyons aujourd’hui.
Bien que Mars soit aujourd’hui sec, froid et pratiquement sans air, sa surface est sculptée avec Preuve indubitable d’un passé plus humide. Caractéristiques ressemblant aux anciennes vallées de la rivière, des lits de lac et des minéraux qui ne se forment qu’en présence d’eau vers des lacs à longue durée de vie, peut-être même les mers peu profondesqui coulait à la surface de Mars il y a des milliards d’années. Pour que l’eau liquide persiste, cependant, Mars aurait eu besoin d’une atmosphère beaucoup plus dense pour piéger la chaleur et maintenir une pression de surface plus élevée. Comprendre quand et comment cette atmosphère a disparu est essentiel pour reconstruire l’évolution du climat de Mars et pour déterminer combien de temps la planète peut être restée habitable.
Au cours de la dernière décennie, les scientifiques se sont rassemblés montage preuve Ce vent solaire – le flux constant de particules ionisés émis par le soleil – et le rayonnement qui a dépouillé une grande partie de l’atmosphère martienne. Parmi les mécanismes les plus importants derrière cette érosion, il y a un processus appelé pulvérisation, où les particules de haute énergie du vent solaire entrent en collision avec la haute atmosphère de la planète. Ces collisions, en principe, transfèrent suffisamment d’énergie pour les atomes neutres et les aident à se libérer de l’attraction gravitationnelle de la planète, les jetant dans l’espace.
« C’est comme faire un boulet de canon dans une piscine, » Shannon Curryle chercheur principal de la mission Maven à l’Université du Colorado Boulder qui a dirigé la nouvelle étude, a déclaré dans un déclaration. « Le boulet de canon, dans ce cas, est que les ions lourds s’écrasent dans l’atmosphère très rapidement et éclaboussaient des atomes et des molécules neutres. »
Alors que la pulvérisation était depuis longtemps soupçonné En tant qu’acteur clé de l’évolution du climat de Mars, c’est la première fois que le processus est observé directement. En utilisant neuf années de données du vaisseau spatial Maven, Curry et ses collègues ont capturé la bégaiement actuelle sur Mars.
En combinant des données de trois des instruments de Maven, les chercheurs ont créé une carte détaillée de l’argon, un gaz noble, dans la haute atmosphère de Mars. L’argon est un traceur idéal pour ce type d’évasion atmosphérique car il est chimiquement inerte, lourd et résistant à la charge. Cela rend peu susceptible d’interagir avec d’autres processus atmosphériques, ce qui signifie que toute perte importante de l’argon sert de traceur clair de pulvérisation.
En effet, Maven a détecté les concentrations les plus élevées d’argon à des altitudes où les particules de vent solaire entrent en collision avec l’atmosphère martienne, rapporte la nouvelle étude. Sa présence était beaucoup plus élevée que lorsque les scientifiques s’attendraient à ce qu’il aille naturellement sous la gravité de la planète, de sorte que les résultats fournissent une preuve directe que la pulvérisation soulève activement et élimine les molécules de Mars, selon la nouvelle étude.
Ce processus a peut-être même été le moteur de la perte de l’atmosphère autrefois épais de Mars et, avec lui, sa capacité à héberger de l’eau liquide à la surface, note l’étude.
Les données de Maven ont également révélé que ce processus se produit à un rythme quatre fois plus élevé que prévu précédemment par les modèles, selon la nouvelle étude. Il est devenu plus prononcé pendant les tempêtes solaires, offrant potentiellement un aperçu de l’ampleur du processus plus intense au début de Mars lorsque la planète était plus vulnérable à l’énergie du soleil.
Les scientifiques soupçonnent que ce processus était particulièrement intense il y a des milliards d’années, lorsque le soleil était plus actif et que Mars avait déjà perdu son protection champ magnétique. Sans ce bouclier magnétique, l’atmosphère martienne a été laissée vulnérable à toute la force du vent solaire, accélérant son érosion et poussant la planète devant un point de basculement où l’eau liquide ne pouvait plus persister.
« Ces résultats établissent le rôle de la pulvérisation dans la perte de l’atmosphère de Mars et dans la détermination de l’histoire de l’eau sur Mars », a déclaré Curry dans le communiqué.
Pour déterminer pleinement si la pulvérisation était en effet le principal moteur du changement climatique à long terme de Mars, les scientifiques devront regarder des milliards d’années dans le passé en utilisant des modèles, des données isotopiques et des indices climatiques anciens. Ce n’est qu’alors qu’ils peuvent juger si la pulvérisation a simplement effleuré les bords de l’atmosphère de Mars – ou l’a dépouillé.
