Mars a des atomes métalliques (ions) chargés électriquement dans son atmosphère, selon les nouveaux résultats du vaisseau spatial MAVEN de la NASA. Les ions métalliques peuvent révéler une activité auparavant invisible dans la mystérieuse haute atmosphère chargée électriquement (ionosphère) de Mars.

"MAVEN a réalisé la première détection directe de la présence permanente d'ions métalliques dans l'ionosphère d'une planète autre que la Terre, " a déclaré Joseph Grebowsky du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. "Parce que les ions métalliques ont une longue durée de vie et sont transportés loin de leur région d'origine par des vents neutres et des champs électriques, ils peuvent être utilisés pour déduire un mouvement dans l'ionosphère, similaire à la façon dont nous utilisons une feuille lobée pour révéler dans quelle direction le vent souffle. » Grebowsky est l'auteur principal d'un article sur cette recherche publié le 10 avril dans Lettres de recherche géophysique .

MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission) explore la haute atmosphère martienne pour comprendre comment la planète a perdu la majeure partie de son air, transformer d'un monde qui aurait pu soutenir la vie il y a des milliards d'années en une planète désertique froide aujourd'hui. Comprendre l'activité ionosphérique permet de mieux comprendre comment l'atmosphère martienne se perd dans l'espace, selon l'équipe.

Le métal provient d'une pluie constante de minuscules météorites sur la planète rouge. Lorsqu'un météoroïde à grande vitesse frappe l'atmosphère martienne, il se vaporise. Les atomes métalliques dans la traînée de vapeur se font arracher certains de leurs électrons par d'autres atomes et molécules chargés dans l'ionosphère, transformer les atomes métalliques en ions chargés électriquement.

MAVEN a détecté du fer, magnésium, et des ions sodium dans la haute atmosphère de Mars au cours des deux dernières années à l'aide de son instrument de spectromètre de masse à gaz neutre et ionique, donnant à l'équipe l'assurance que les ions métalliques sont une caractéristique permanente. "Nous avons détecté des ions métalliques associés au passage rapproché de la comète Siding Spring en 2014, mais c'était un événement unique et cela ne nous a pas parlé de la présence à long terme des ions, " dit Grebowsky.

La poussière interplanétaire qui provoque les pluies de météores est commune dans tout notre système solaire, il est donc probable que toutes les planètes et lunes du système solaire avec des atmosphères substantielles contiennent des ions métalliques, selon l'équipe.

fusées sonnantes, les mesures radar et satellite ont détecté des couches d'ions métalliques hautes dans l'atmosphère au-dessus de la Terre. Il existe également des preuves indirectes de la présence d'ions métalliques au-dessus d'autres planètes de notre système solaire. Lorsque les vaisseaux spatiaux explorent ces mondes depuis l'orbite, parfois leurs signaux radio traversent l'atmosphère de la planète sur le chemin de la Terre, et parfois des portions du signal ont été bloquées. Cela a été interprété comme une interférence des électrons dans l'ionosphère, dont certains seraient associés à des ions métalliques. Cependant, la détection directe à long terme des ions métalliques par MAVEN est la première preuve concluante que ces ions existent sur une autre planète et qu'ils y sont permanents.

L'équipe a découvert que les ions métalliques se comportaient différemment sur Mars que sur Terre. La Terre est entourée d'un champ magnétique global généré à l'intérieur, et ce champ magnétique avec les vents ionosphériques force les ions métalliques en couches. Cependant, Mars ne possède que des champs magnétiques locaux fossilisés dans certaines régions de sa croûte, et l'équipe n'a vu que les couches à proximité de ces zones. "Autre part, les distributions des ions métalliques sont totalement différentes de celles observées sur Terre, " dit Grebowsky.

La recherche a aussi d'autres applications. Par exemple, il n'est pas clair si les ions métalliques peuvent affecter la formation ou le comportement des nuages ​​à haute altitude. Aussi, une compréhension détaillée des ions météoritiques dans les environnements totalement différents de la Terre et de Mars sera utile pour mieux prédire les conséquences des impacts de poussières interplanétaires dans d'autres atmosphères du système solaire encore inexplorées. "Observer des ions métalliques sur une autre planète nous donne quelque chose à comparer et à contraster avec la Terre pour mieux comprendre l'ionosphère et la chimie atmosphérique, " dit Grebowsky.