Atmosphère de Mars : composition, climat et météo

La mince atmosphère de Mars aujourd

La mince atmosphère de Mars aujourd'hui composée principalement de dioxyde de carbone, comme le montre l'illustration de cet artiste. (Crédit image : NASA)

Mars est une planète qui montre le changement climatique à grande échelle. Bien que l'atmosphère de Mars était suffisamment épaisse pour que l'eau coule à la surface, aujourd'hui, cette eau est soit rare, soit inexistante. L'atmosphère d'aujourd'hui est également trop mince pour supporter facilement la vie telle que nous la connaissons, bien que la vie ait pu exister dans un passé ancien.



Le climat de Mars provient d'une variété de facteurs, y compris ses calottes glaciaires, la vapeur d'eau et les tempêtes de poussière. Parfois, des tempêtes de poussière géantes peuvent couvrir la planète entière et durer des mois, rendant le ciel brumeux et rouge.

De quoi est faite l'atmosphère de Mars ?

L'atmosphère de Mars est environ 100 fois plus fine que celle de la Terre et contient 95 % de dioxyde de carbone. Voici une ventilation de sa composition, selon un Fiche d'information de la NASA :

  • Dioxyde de carbone : 95,32 %
  • Azote : 2,7 %
  • Argon : 1,6 %
  • Oxygène : 0,13 %
  • Monoxyde de carbone : 0,08 %
  • Également, des quantités mineures de : eau, oxyde d'azote, néon, hydrogène-deutérium-oxygène, krypton et xénon

Climat et météo

Au début de son histoire (en particulier dans les périodes de plus de 3,5 milliards d'années), Mars avait une atmosphère suffisamment épaisse pour que l'eau puisse couler à sa surface. Les images orbitales montrent de vastes plaines fluviales et des limites océaniques possibles, tandis que plusieurs rovers martiens ont trouvé des preuves de roches imbibées d'eau à la surface (comme de l'hématite ou de l'argile). Cependant, pour des raisons encore mal comprises, l'atmosphère martienne s'est amincie.

La théorie dominante est que la gravité légère de Mars, associée à son absence de champ magnétique global, a rendu l'atmosphère vulnérable à la pression du vent solaire, le flux constant de particules provenant du soleil. Pendant des millions d'années, la pression du soleil a retiré les molécules les plus légères de l'atmosphère, l'amincissant. Ce processus est étudié par la mission MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA. D'autres chercheurs émettent l'hypothèse que peut-être un impact géant par un petit corps aurait dépouillé l'atmosphère.

L'atmosphère mince de Mars et sa plus grande distance du soleil signifient que Mars est beaucoup plus froide que la Terre. La température moyenne est d'environ moins 80 degrés Fahrenheit (moins 60 degrés Celsius), bien qu'il puisse varier de moins 195 F (moins 125 C) près des pôles pendant l'hiver jusqu'à 70 F (20 C) confortable à midi près de l'équateur.

L'atmosphère de Mars est également environ 100 fois plus mince que celle de la Terre, mais elle est toujours suffisamment épaisse pour supporter le temps, les nuages ​​et les vents. Il y a aussi des radiations à sa surface, mais cela ne devrait pas suffire à arrêter l'exploration de Mars ; l'analyse du rover Curiosity a révélé qu'une seule mission vers Mars est comparable à la directives sur les rayonnements pour les astronautes de l'Agence spatiale européenne, même s'il dépasse ceux de la NASA.

Géant diables de poussière soulèvent régulièrement la poussière de fer oxydée qui recouvre la surface de Mars. La poussière est également une partie permanente de l'atmosphère, avec des quantités plus élevées dans le nord de l'automne et de l'hiver, et des quantités plus faibles dans le nord du printemps et de l'été. Les tempêtes de poussière de Mars sont le plus grand du système solaire , capable de couvrir toute la planète et de durer des mois. Celles-ci ont généralement lieu au printemps ou en été.

Une théorie expliquant pourquoi les tempêtes de poussière peuvent devenir si importantes sur Mars commence par des particules de poussière en suspension dans l'air absorbant la lumière du soleil, réchauffant l'atmosphère martienne à proximité. Des poches d'air chaud se dirigent vers les régions plus froides, générant des vents. Les vents forts soulèvent plus de poussière du sol, ce qui à son tour chauffe l'atmosphère, soulevant plus de vent et soulevant plus de poussière. Une étude de 2015 a en outre suggéré que l'élan de Mars - qui est affecté par d'autres planètes - génère des tempêtes de poussière autour de la planète lorsque cet élan est à son maximum au début de la saison des tempêtes de poussière.

Parfois, c'est même neige sur Mars . Les flocons de neige martiens, faits de dioxyde de carbone plutôt que d'eau, sont considérés comme de très petites particules qui créent un effet de brouillard plutôt que d'apparaître comme de la neige qui tombe. Les régions polaires nord et sud de Mars sont recouvertes de glace, en grande partie constituée de dioxyde de carbone et non d'eau.

Aujourd'hui, la NASA affirme que les changements saisonniers sont dus à la croissance et à la décroissance de la calottes glaciaires de dioxyde de carbone , la poussière se déplaçant dans l'atmosphère et la vapeur d'eau se déplaçant entre la surface et l'atmosphère. (La majeure partie de l'eau provient de la calotte glaciaire nord, qui est exposée et se sublime pendant l'été martien lorsque le dioxyde de carbone s'évapore de la calotte.)

'En hiver, les températures dans les régions polaires sont suffisamment froides pour le CO2[dioxyde de carbone] dans l'atmosphère pour se condenser en glace à la surface. Le CO2puis sublime la calotte glaciaire au printemps et en été, retournant dans l'atmosphère », a déclaré la NASA.

'Dans l'hémisphère nord, le CO2calotte glaciaire disparaît complètement en été, découvrant une grande plante vivace H2O calotte glaciaire. Pendant l'été de l'hémisphère sud, une petite quantité de CO2la calotte glaciaire couverte survit; cette calotte glaciaire pérenne est décalée du pôle sud. Ce cycle de CO2entrer et sortir de la glace à la surface change la masse atmosphérique de dizaines de pour cent au cours d'une année martienne.

Depuis 2017, plusieurs missions orbitales surveillent les changements climatiques à long terme sur Mars, notamment :

  • ExoMars Trace Gas Orbiter (Agence spatiale européenne ou ESA)
  • MAVEN (NASA)
  • Mars Express (ESA)
  • Mars Odyssée (NASA)
  • Mars Orbiter Mission ou Mangalyaan (Indian Research Space Organization)
  • Mars Reconnaissance Orbiter (NASA)

Les missions de surface actuelles incluent les rovers Curiosity et Opportunity de la NASA. D'autres missions en surface sont prévues dans les années à venir, dont Mars 2020 de la NASA et un rover ExoMars de l'ESA.

Possibilité de vie

Mars aurait pu autrefois abriter la vie. Certains conjecturent que la vie pourrait encore exister là-bas aujourd'hui. Un certain nombre de chercheurs ont même émis l'hypothèse que la vie sur Terre aurait pu semer Mars , ou ça la vie sur Mars a ensemencé la Terre . Les atterrisseurs vikings ont cherché la vie sur Mars à la fin des années 1970, mais se sont retrouvés vides. Aujourd'hui, certains de ces résultats restent controversés, en particulier celui dans lequel un échantillon de sol a été chauffé puis vérifié pour les matières organiques. Alors que Viking n'a trouvé aucun produit organique, d'autres chercheurs ont d'autres explications à son échec (comme les instruments n'étant pas sensibles pour détecter la vie.)

Les océans ont peut-être couvert la surface de Mars dans le passé, offrant un environnement propice au développement de la vie. Bien que la planète rouge soit aujourd'hui un désert froid, les chercheurs suggèrent que de l'eau liquide pourrait être présente sous terre, offrant un refuge potentiel à toute vie qui pourrait encore y exister. Plusieurs études ont montré qu'il y a de la glace d'eau abondante sous la surface.

Une caractéristique appelée lignes de pente récurrentes (RSL) se produit parfois sur les pentes martiennes. En 2015, des chercheurs ont annoncé que des sels hydratés avaient été trouvés à l'intérieur de ces caractéristiques, ce qui suggère que les RSL contiennent une sorte d'eau saumâtre – un environnement qui pourrait être hospitalier à certaines formes de vie extrême. Cependant, d'autres études en 2016 et 2017 ont jeté un doute sur cette théorie. Une étude a suggéré que l'eau peut provenir de l'atmosphère martienne, tandis que d'autres soutiennent que les RSL sont plutôt dus à sable sec .

Le rover Curiosity de la NASA recherche actuellement des environnements habitables lors de sa mission sur Mars, qui a commencé en 2012. Le rover Mars 2020 de la NASA devrait passer à la vitesse supérieure, ce qui inclura la mise en cache d'échantillons potentiels avec des biosignatures pour les futures missions à récupérer. L'ESA prévoit également son propre rover de recherche de biosignatures dans le cadre de la mission ExoMars. Le défi est que ces rovers, bien que puissants, ne peuvent pas transporter le même type d'équipement de laboratoire sophistiqué habituellement utilisé sur Terre pour trouver des signes de vie dans d'anciens échantillons de roche. De plus, il est difficile, même pour les échantillons terrestres, de réussir le test de la vie, car les signatures géologiques peuvent masquer la vie ; les découvertes de la vie ancienne au Groenland et au Québec, Canada en 2016 et 2017, par exemple, sont controversées.

Rapports supplémentaires d'Elizabeth Howell, contributeur de demokratija.eu.