Simulation de l'érosion éolienne sur Mars. L'ampoule de quartz contient des particules de basalte à olivine et une atmosphère semblable à celle de Mars. En secouant l'ampoule, les chercheurs simulent la saltation générée par le vent, c'est à dire. que le vent amène les grains de sable à faire de courts sauts à la surface. Le frottement des particules crée des charges électriques, et l'étoile jaune illustre qu'un atome d'argon a perdu un électron. Les petites charges électriques font briller légèrement les particules, comme illustré dans les quatre images à droite. Crédit :Laboratoire de simulation de Mars, Université d'Aarhus
Les processus derrière la libération et la consommation de méthane sur Mars ont été discutés depuis que le méthane a été mesuré pour la première fois il y a environ 15 ans. Maintenant, un groupe de recherche interdisciplinaire de l'université d'Aarhus a proposé un processus physico-chimique jusque-là négligé qui peut expliquer la consommation de méthane.
Il y a environ 15 ans, on pouvait pour la première fois lire sur le méthane dans l'atmosphère de Mars. Cela a suscité un grand intérêt, également en dehors des cercles scientifiques, depuis le méthane, basé sur notre connaissance du méthane sur Terre, est considérée comme une bio-signature, c'est-à-dire des signes d'activité biologique et donc de vie.
Dans les années suivantes, on pouvait lire des articles qui faisaient alternativement état de la présence et de l'absence de méthane. Cette variation a conduit à des doutes sur l'exactitude des premières mesures de méthane. Des mesures récentes de méthane dans l'atmosphère de Mars ont maintenant montré que sa dynamique est suffisamment réelle et le fait que parfois seules de très faibles concentrations peuvent être mesurées est dû à un mécanisme non résolu qui fait disparaître le méthane de l'atmosphère et non à une erreur de mesure.
Les sources de méthane ou les causes de sa disparition n'ont pas été identifiées à l'heure actuelle. Surtout ce dernier, la disparition rapide du méthane, manque d'explication mécaniste plausible. Le mécanisme le plus évident, à savoir la dégradation photochimique du méthane provoquée par le rayonnement UV, ne peut expliquer la disparition rapide du méthane, ce qui est une condition préalable pour expliquer la dynamique.
Érosion et chimie
Des chercheurs d'Aarhus viennent de publier un article dans la revue Icare dans lequel ils proposent un nouveau mécanisme qui peut expliquer l'élimination du méthane sur Mars. Pendant des années, le groupe multidisciplinaire de Mars a étudié l'importance de l'érosion éolienne des minéraux pour la formation de surfaces réactives dans des conditions semblables à celles de Mars. Dans ce but, le groupe de recherche a développé des équipements et des méthodes pour simuler l'érosion sur Mars dans leurs laboratoires "terrestres".
À base de minéraux analogues à Mars tels que le basalte et le plagioclase, les chercheurs ont montré que ces solides peuvent être oxydés et que les gaz sont ionisés au cours des processus d'érosion. Ainsi, le méthane ionisé réagit avec les surfaces minérales et s'y lie. L'équipe de recherche a montré que l'atome de carbone, tels que le groupe méthyle du méthane, se lie directement à l'atome de silicium dans le plagioclase, qui est également un composant dominant du matériau de surface de Mars.
Ce que les chercheurs voient en laboratoire pourrait aussi expliquer la perte de méthane sur Mars. Par ce mécanisme, ce qui est beaucoup plus efficace que les procédés photochimiques, le méthane pourrait être retiré de l'atmosphère dans le temps observé, puis déposé dans le sol d'origine martienne.
Affecte la possibilité de vivre
Le groupe de recherche a par ailleurs montré que ces surfaces minérales peuvent conduire à la formation de produits chimiques réactifs tels que le peroxyde d'hydrogène et les radicaux oxygène, qui sont très toxiques pour les organismes vivants, incl. bactéries.
Les résultats du groupe sont importants pour évaluer la possibilité de vie sur ou près de la surface de Mars. Dans un certain nombre d'études de suivi, les chercheurs vont maintenant examiner ce qui se passe avec le méthane lié, et si le processus d'érosion en plus des gaz dans l'atmosphère change également ou même élimine complètement la matière organique plus complexe, qui peut soit provenir de Mars elle-même, soit venir sur Mars en tant que météorites.
Les résultats ont donc un impact sur notre compréhension de la préservation de la matière organique sur Mars et donc de la question fondamentale de la vie sur Mars - entre autres en lien avec l'interprétation des résultats du prochain rover ExoMars, que l'ESA devrait atterrir sur Mars en 2021.
