L'un des grands mystères de la science spatiale moderne est parfaitement résumé par la vue de la Persévérance de la NASA, qui vient d'atterrir sur Mars :aujourd'hui c'est une planète désertique, et pourtant, le rover est assis juste à côté d'un ancien delta de rivière.

L'apparente contradiction a intrigué les scientifiques pendant des décennies, surtout parce qu'en même temps que Mars avait des rivières qui coulaient, il recevait moins d'un tiers de l'ensoleillement dont nous profitons aujourd'hui sur Terre.

Mais une nouvelle étude dirigée par le planétologue de l'Université de Chicago, Kite, un professeur assistant de sciences géophysiques et un expert des climats d'autres mondes, utilise un modèle informatique pour proposer une explication prometteuse :Mars aurait pu avoir une fine couche de glace, nuages ​​de haute altitude qui ont provoqué un effet de serre.

"Il y a eu un décalage embarrassant entre nos preuves, et notre capacité à l'expliquer en termes de physique et de chimie, " a déclaré Kite. " Cette hypothèse contribue grandement à combler cet écart. "

Parmi les multiples explications que les scientifiques avaient avancées auparavant, aucun n'a jamais tout à fait fonctionné. Par exemple, certains ont suggéré qu'une collision avec un énorme astéroïde aurait pu libérer suffisamment d'énergie cinétique pour réchauffer la planète. Mais d'autres calculs ont montré que cet effet ne durerait qu'un an ou deux – et les traces d'anciennes rivières et lacs montrent que le réchauffement a probablement persisté pendant au moins des centaines d'années.

Kite et ses collègues ont voulu revisiter une explication alternative :les nuages ​​à haute altitude, comme les cirrus sur Terre. Même une petite quantité de nuages ​​dans l'atmosphère peut augmenter considérablement la température d'une planète, un effet de serre similaire au dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

L'idée avait été proposée pour la première fois en 2013, mais il avait été en grande partie mis de côté parce que, Kite a dit, "Il a été avancé que cela ne fonctionnerait que si les nuages ​​​​avaient des propriétés invraisemblables." Par exemple, les modèles suggéraient que l'eau devrait s'attarder longtemps dans l'atmosphère - beaucoup plus longtemps qu'elle ne le fait généralement sur Terre - donc toute la perspective semblait peu probable.

A l'aide d'un modèle 3D de l'atmosphère de la planète entière, Kite et son équipe se sont mis au travail. La pièce manquante, ils ont trouvé, était la quantité de glace sur le sol. S'il y avait de la glace recouvrant une grande partie de Mars, qui créerait une humidité de surface qui favorise les nuages ​​de basse altitude, qui ne réchauffent pas beaucoup les planètes (ou peuvent même les refroidir, parce que les nuages ​​réfléchissent la lumière du soleil loin de la planète.)

Mais s'il n'y a que des plaques de glace, comme aux pôles et au sommet des montagnes, l'air au sol devient beaucoup plus sec. Ces conditions favorisent une haute couche de nuages, des nuages ​​qui ont tendance à réchauffer les planètes plus facilement.

Les résultats du modèle ont montré que les scientifiques pourraient devoir rejeter certaines hypothèses cruciales basées sur notre propre planète.

« Dans le modèle, ces nuages ​​se comportent d'une manière très différente de la Terre, " a déclaré Kite. " Construire des modèles sur l'intuition terrestre ne fonctionnera tout simplement pas, car ce n'est pas du tout similaire au cycle de l'eau de la Terre, qui déplace l'eau rapidement entre l'atmosphère et la surface."

Ici sur Terre, où l'eau couvre près des trois quarts de la surface, l'eau se déplace rapidement et de manière inégale entre l'océan, l'atmosphère et la terre, se déplaçant en tourbillons et en tourbillons, ce qui signifie que certains endroits sont pour la plupart secs (le Sahara) et d'autres sont trempés (l'Amazone). En revanche, même au sommet de son habitabilité, Mars avait beaucoup moins d'eau à sa surface. Lorsque la vapeur d'eau s'évapore dans l'atmosphère, dans le modèle de Kite, ça s'attarde.

"Notre modèle suggère qu'une fois que l'eau s'est déplacée dans l'atmosphère martienne primitive, il y resterait assez longtemps - près d'un an - et cela crée les conditions pour des nuages ​​de haute altitude à longue durée de vie, " dit Kite.

Le rover Perseverance nouvellement atterri de la NASA devrait pouvoir tester cette idée de plusieurs manières, trop, comme en analysant des cailloux pour reconstituer la pression atmosphérique passée sur Mars.

Comprendre l'histoire complète de la façon dont Mars a gagné et perdu sa chaleur et son atmosphère peut aider à éclairer la recherche d'autres mondes habitables, disaient les scientifiques.

"Mars est importante parce que c'est la seule planète que nous connaissons qui avait la capacité de supporter la vie, puis l'a perdue, " a déclaré Kite. " La stabilité climatique à long terme de la Terre est remarquable. Nous voulons comprendre toutes les façons dont la stabilité climatique à long terme d'une planète peut s'effondrer - et toutes les façons (pas seulement la façon dont la Terre) de la maintenir. Cette quête définit le nouveau domaine de l'habitabilité planétaire comparée."