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L’atmosphère martienne conditionnée par ses nuages

ActualitéClassé sous :Astronomie , mars , atmosphère martienne

Tout comme sur Terre, l'atmosphère de la Planète rouge dépend étroitement des réactions chimiques entretenues au sein des nuages, ainsi que vient de le démontrer une équipe de chercheurs CNRS du Service d'Aéronomie (CNRS/Universités Pierre et Marie Curie/Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines).

Distribution polaire de l'ozone atmosphérique martien. Crédit Esa

Lorsqu'ils réalisaient un modèle de circulation générale de l'atmosphère martienne tenant compte de la photochimie, mais limité aux interactions classique de la chimie en phase gazeuse, les scientifiques ne parvenaient pas jusqu'ici à expliquer les concentrations en ozone révélées par le spectromètre Spicam (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Mars) de la sonde européenne Mars Express.

Mais en introduisant dans ces mêmes modèles les processus chimiques observés à la surface des cirrus terrestres, c'est-à-dire la capture des radicaux hydrogénés HOx (OH et HO2) à la surface des cristaux de glace des nuages, ils obtiennent un accord parfai)t et sans précédent entre la théorie et les observations effectuées depuis l'orbite martienne, et cela sous toutes les latitudes et en toute saison. Leurs résultats viennent d'être publiés dans la revue Nature.

De plus, ce modèle confirme certaines observations du peroxyde d'hydrogène martien (H2O2) effectuées au moyen de l'Infrared Telescope Facility et du James Clerk Maxwell Telescope à Hawaï, qui semble démontrer que ce composé est le principal oxydant du sol martien, dont la concentration varie au fil des saisons.

Dans notre propre atmosphère, les cristaux de glace des nuages agissent directement sur les composés chlorés en les transformant en chlore actif, lequel peut détruire l'ozone atmosphérique. Des nuages d'altitude étant fréquemment observés dans l'atmosphère martienne, les chercheurs en concluent que ceux-ci peuvent également détruire et désactiver les radicaux hydrogénés HOx qui devraient détruire eux-mêmes l'ozone martien.

Régénération du gaz carbonique

La capture hétérogène des HOx mise en évidence par la répartition de l'ozone permet aussi d'expliquer l'équilibre observé pour le gaz carbonique (CO2). La stabilité photochimique de ce gaz, qui compose 95% de l'atmosphère martienne, est due aux HOx produits par la vapeur d'eau sous l'action du rayonnement solaire. Sur Mars comme sur Terre, les HOx régénèrent en permanence le gaz carbonique à partir du monoxyde de carbone (CO), le produit de sa dissociation. Mais si le procédé était qualitativement bien compris, il ne suffisait pas à expliquer l'équilibre constaté entre perte et production de CO.

Le nouveau modèle apporte la preuve que les nuages jouent un rôle capital dans la composition même de la chimie atmosphérique martienne, sa stabilité et ses capacités oxydantes, dont toutes les études ultérieures devront désormais tenir compte.

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