Quel temps fait-il sur Mars ? Dur sur les rovers, mais très bon pour générer et déplacer des composés chlorés hautement réactifs. Une nouvelle recherche de l'Université de Washington à St. Louis, des scientifiques planétaires montre que les tempêtes de poussière martiennes, comme celui qui a fini par arrêter le rover Opportunity, conduire le cycle du chlore de la surface à l'atmosphère et peut faire la lumière sur le potentiel de trouver de la vie sur Mars.

Des recherches récentes d'Alian Wang, enseignant-chercheur au Département des Sciences de la Terre et des Planètes en Arts &Sciences, et collaborateurs de WashU, Université Stony Brook, Université du Shandong, et le Goddard Space Flight Center de la NASA s'appuie sur un examen antérieur des tempêtes de poussière martiennes en tant que facteur essentiel de l'évolution chimique de la surface de la planète rouge. Leur dernier article se concentre sur les processus électrochimiques résultant des tempêtes de poussière qui peuvent alimenter le mouvement du chlore, qui est en cours sur Mars aujourd'hui. La recherche a été publiée le 28 mai dans le Journal of Geophysical Research :Planètes .

Alors que des études antérieures ont établi la concentration relativement élevée de chlore sur Mars et suggéré l'activité volcanique et hydrologique comme moteurs historiques du cycle du chlore, Wang a montré expérimentalement comment les décharges électrostatiques (ESD) générées par les tempêtes de poussière pourraient désormais jouer un rôle clé dans la chimie de la surface et de l'atmosphère de Mars. Compte tenu de l'abondance relative de chlore à la surface de Mars, Wang et ses collaborateurs ont entrepris d'explorer la formation de ce cycle du chlore actuel sur Mars :comment les atomes de chlore excités sont libérés dans l'atmosphère, puis redéposé à la surface et partiellement percolé dans le sous-sol. Ils ont également étudié les implications que le cycle du chlore pourrait avoir pour trouver des traces de vie sur Mars.

"Autrefois, lorsque les conditions étaient différentes, et il y avait peut-être plus d'eau sur Mars, il y aurait eu une différence dans la chimie de surface et dans le comportement du chlore, " a déclaré Bradley Jolliff, co-auteur de l'article et professeur Scott Rudolph de sciences de la Terre et des planètes. "Nous ne comprenons pas pleinement comment Mars est arrivé à l'état actuel d'enrichissement en chlore à la surface, mais nous sommes très intéressés à savoir, alors que nous forons dans le sous-sol, à quel point les composés du chlore hautement oxydés, appelés chlorates et perchlorates, interagir avec d'autres éléments. Cela a été une sorte de casse-tête."

Dans une installation spéciale connue sous le nom de chambre d'analyse et d'environnement planétaire (PEACh), Wang a reproduit les conditions de décharge électrostatique qui peuvent être induites par les tempêtes de poussière martiennes pour développer une compréhension approfondie de l'interaction chimique surface-atmosphère. Ses résultats étaient significatifs. Non seulement les composés chlorés observés sur la surface martienne sont oxydés par les décharges électrostatiques lors des tempêtes de poussière, mais ces tempêtes de poussière génèrent également de nombreux radicaux libres à partir des molécules atmosphériques martiennes. Cela a provoqué la libération des particules de chlore excitées, recombiné, puis déplacé entre la surface et l'atmosphère de Mars, développer un cycle de chlore actif et continu.

"Ce n'est pas comme ce que nous voyons sur Terre, " Wang a dit. " Réactions photochimiques, poussé par le Soleil, se produisent sur les deux planètes, mais sur Mars, nous avons ces tempêtes de poussière mondiales une fois toutes les deux années martiennes, tempêtes de poussière régionales chaque année, et d'innombrables diables de poussière partout."

Autrefois, Mars aurait pu être plus chaude et plus humide, mais le froid, l'atmosphère sèche qu'il a aujourd'hui fait des décharges électrostatiques un facteur puissant. "L'électrochimie est peut-être le plus gros acteur à la surface de Mars en ce moment, " a ajouté Wang.

Ces résultats s'alignent sur d'autres analyses de la chimie de la surface martienne, et les conditions qu'ils indiquent ne sont pas de bon augure pour trouver des biomarqueurs à la surface. Cependant, Wang a noté que la compréhension de la chimie de surface est notre meilleure chance de savoir à quoi aurait pu ressembler la vie sur Mars. Alors que la quête pour trouver des signes de vie sur Mars se poursuit, cet axe de recherche se développera davantage. Wang prévoit de futures collaborations avec des biogéochimistes pour étendre la recherche de biomarqueurs dans le sous-sol martien.

"Parce que la géochimie à la surface pourrait aller dans le sous-sol, cela affectera la façon dont la trace de vie sur Mars pourrait être détectée, " a dit Wang.

Jolliff a ajouté, "Nous avons vu depuis le rover Spirit, quand il traînait une de ses roues dans le sol, que ce qui se trouvait dans le sous-sol immédiat était différent de ce qui se trouvait juste à la surface - un phénomène d'oxydation de surface. Donc comprendre que la chimie de surface devient très importante et nous amène à la conclusion que si nous voulons vraiment tester la vie existante ou passée, nous devons descendre sous la surface."