En direct de l'ESA - Second épisode : les mystères de Mars se dévoilent

Agustin F.Chicarro, scientifique du projet Mars Express, a présenté à l'occasion de la conférence d'hier les résultats d'une année de mesures et d'analyses sur la planète rouge. Après avoir précisé que Mars Express et ses instruments étaient encore en bon état de marche, et que la mission serait étendue pour deux ans, il a énuméré les conclusions majeures de cette année d'étude :

• Présence de volcanisme et d'activité glaciaire à des époques antérieures à celles prévues initialement par les scientifiques ;
• Aucune preuve tangible de la présence de grandes étendues d'eau (lacs et océans) sur de longues périodes ;
• Différents types de glaces ont été découverts (H₂0 et CO₂), mais pas de carbonates ;
• Découverte d'un probable changement climatique, qui aurait eu lieu pendant l'enfance de Mars, ayant fait passer la planète de froide et humide à froide et sèche ;
• Découverte de méthane dans l'atmosphère ;
• Découverte d'une troisième couche sporadique dans l'ionosphère.

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Des données récentes ont permis de mieux comprendre l'histoire de Mars
Il ya 1,5 Milliards d'années, l'activité fluviale et glaciaire y était déjà importante
(Crédits : ESA)

Il a également précisé les deux principaux thèmes des travaux actuels et à venir : le sondage de l'ionosphère et de la sous-surface par radar (à l'aide de MARSIS), et la recherche d'eau sur Mars, grâce aux instruments OMEGA (Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer) et HRSC (High Resolution Stereo Colour Imager).

La mission va donc continuer avec la couverture complète en haute résolution (inférieure à 20 mètres par pixel) de Mars, le sondage complet de sa sous-surface par radar et l'étude précise de son atmosphère.

MARSIS a fourni la troisième dimension de Mars

Giovanni Picardi, l'investigateur principal du radar MARSIS, a succédé à Chicarro pour dévoiler les résultats de l'analyse des sous-couches de Mars. Par le sondage du sous-sol (possible uniquement pendant la nuit, à cause des fortes interactions entre l'ionosphère et les vents solaire) et de l'ionosphère, le radar MARSIS a été conçu pour répondre à trois questions fondamentales sur Mars :

• Qu'est-il advenu de l'eau qui formait des canaux à la surface de la planète ? Est-elle encore présente quelque part sous la surface, et si oui, sous quelle forme : à l'état solide ou liquide ?
• Qu'y a-t-il sous la surface de Mars ?
• Comment se comporte l'ionosphère de Mars et comment est-elle structurée ?

MARSIS a trouvé de la glace au Pôle Nord et un cratère enfoui à l'équateur

En pénétrant à une profondeur de 2 à 3 kilomètres, le radar MARSIS a révélé la présence de glace d'eau dans le sous-sol du Pôle Nord de Mars. En effet, il y a découvert une couche de glace presque pure (moins de 2% d'impuretés) sur une hauteur de 1,8 kilomètre, suivie d'une strate sableuse.

En haut : les données de Marsis ; En bas : la topologie de la région étudiée
Au Pôle Nord, le radar MARSIS a découvert une couche de glace pure de 1.8 kilomètre de hauteur
(Crédits : ESA)

D'autre part, le radar a mis à jour au niveau de l'équateur une structure d'impact très ancienne, non visible à l'œil nu, qui pourrait avoir 250 kilomètres de diamètre. Les scientifiques se demandent aujourd'hui si ce cratère enfoui pourrait contenir de la glace. Giovanni Picardi a déclaré au cours de la conférence que ce sujet était actuellement à l'étude.

Dans la zone équatoriale, MARSIS a également détecté la présence d'un cratère enfoui,
invisible à l'oeil nu, qui pourrait être rempli de glace.
(Crédits : ESA)

Enfin, le sondage de la ionosphère a montré que Mars conserve des reliquats de champ magnétique. Les mesures de son intensité dans les fréquences du cyclotron ont permis aux scientifiques « d'entendre » le champ magnétique martien.

Découverte d'une troisième couche sporadique dans l'ionosphère de Mars

Le Docteur Martin Pätzold a ensuite succédé à Giovanni Picardi pour parler des résultats de l'instrument MaRS (Mars Express Radio Science Experiment), dont le but est d'utiliser les ondes radio pour étudier à la fois la surface et l'atmosphère de Mars. Le fonctionnement de cet instrument est le suivant :

• Envoi de signaux radio entre Mars Express et la Terre ;
• Propagation du signal à travers les zones qui intéressent les experts, comme la partie haute de l'atmosphère (ionosphère) ;
• Réception des signaux radiaux émergents, contenant des informations sur les régions traversées, sous la forme de « densité d'électrons ».

L'instrument MaRS a permis d'identifier une troisième couche sporadique dans la ionosphère de Mars
(Crédits : ESA)

A l'occasion des analyses précédentes, l'ionosphère de Mars semblait être structurée en deux couches : une couche principale à 130 kilomètres d'altitude, très dense en électrons, et une seconde à 110 kilomètres. D'autre part, l'ionopause - la limite supérieure de l'ionosphère - semblait varier entre 350 et 800 kilomètres d'altitude.

Mais les récentes informations fournies par MaRS ont permis de détecter la présence d'une troisième couche sporadique dans l'ionosphère. Voilà, en l'état de leurs connaissances, ce que les experts peuvent en dire :

• Elle est située sous la seconde couche, entre 70 et 100 kilomètres d'altitude ;
• Elle est sporadique, avec une durée de vie inférieure à 24 heures ;
• Elle est locale ;
• Elle est d'origine météoritique.

Elle était suspectée depuis deux ou trois ans; l'instrument MaRS
l'a prouvé : l'ionosphère de la planète rouge contient
une troisième couche, mais locale et sporadique
(Crédits : ESA)

Dans un article à venir, Futura-Sciences vous présentera les dernières révélations sur Mars présentées au cours de la conférence du 30 Novembre. Entre autres, les données de l'instrument HRSC ont permis de mieux connaître l'histoire de Mars, et OMEGA d'expliquer d'où provient la couleur rouge de Mars (elle n'a aucun rapport avec l'eau !). Mais surtout, ce dernier instrument a permis de détecter deux minéraux hydratés, les phyllosilicates et les sulfates, qui semblent être apparus à des époques et dans des conditions climatiques distinctes. La perte du champ magnétique de Mars pourrait être à l'origine du changement climatique important qu'a connu par le passé la planète rouge.

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