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Bien que toutes les exoplanètes découvertes appartiennent à la catégorie
des géantes gazeuses, plus communément appelées des "Jupiter chaudes"
mais bien plus massives que Jupiter, d'ici quelques années les scientifiques
découvrirons des planète telluriques. Massives dans un premier temps,
puis de type terrestre dans un second temps (exoTerre).
De toute évidence, une des prochaines étapes sera de développer
des outils et des méthodes d'investigation suffisamment pertinentes
et capables de découvrir des mondes ressemblant de plus en plus
à notre propre planète, cette passionnante investigation s'inscrivant
dans le cadre de la recherche de la vie extraterrestre.
Avant de franchir cette étape, les scientifiques se font les dents
sur le Système Solaire et essaye de découvrir quels objets sont
habitables par des organismes terrestres. On pense à Mars, mais
également à Vénus et certaines lunes de Jupiter et de Saturne.
Mars Express, la première sonde martienne de l'Agence spatiale européenne,
est équipée de plusieurs instruments scientifiques,
dont Spicam, qui déjà révèlent Mars
sous un autre jour.
Spicam
Ce spectromètre français observe dans l'infrarouge et l'ultraviolet
pour l'étude de l'atmosphère. Il aborde la question de l'habitabilité
de la planète rouge en tentant de démontrer si les conditions existantes
sont à même de favoriser l'évolution et la perduration d'une forme
de vie, aussi simple soit-elle, et bien sûr si jamais elle existe
! Pour cela, Spicam doit fournir d'importantes mesures de répartition
verticale de l'oxygène, des poussières et du dioxyde de carbone
contenus dans l'atmosphère martienne. Il doit mesurer dans quelle
proportion la lumière UV pénètre l'atmosphère de Mars et affecte
sa surface. Mesure importante quant on sait que ce type de rayonnement
peut détruire de nombreux organismes sur Terre. Des mesures de la
présence d'ozone, d'eau et de produits oxydants sont en cours.
D'autre part, SPICAM a effectué le premier sondage vertical complet
de la densité atmosphérique de Mars (principalement le CO2) grâce
à la technique de l'occultation d'étoile, utilisée sur terre pour
la surveillance de la couche d'ozone. C'est-à-dire que l'instrument
n'a pas observé directement l'atmosphère de la planète, mais analysé
l'absorption de la lumière d'une étoile lorsqu'elle traverse l'atmosphère,
de sorte que l'instrument parvient plus facilement à découvrir les
propriétés de l'atmosphère et les éléments présents en suspension.
Ces résultats permettront dans le futur une meilleure pratique de
l'aérofreinage et de l'aérocapture, pour faciliter les futures missions
martiennes
Eau versus Ozone
D'ores et déjà les premiers résultats de Spicam s'avèrent des plus
intéressants. Ils montrent une corrélation entre l'ozone et l'eau
et révèlent que partout où il y a une augmentation de la concentration
en eau dans l'atmosphère on remarque une diminution sensible, voire
une disparition, de l'ozone. Ce résultat est d'autant plus étonnant
que transposé à la Terre on peut s'inquiéter !
En effet, la partie supérieure de l'atmosphère de notre planète,
la stratosphère, renferme la couche d'ozone qui nous protège du
rayonnement ultraviolet (UV) provenant du Soleil, rendant ainsi
possible la vie sur Terre. Or, sur Terre les mesures indiquent que
la teneur en eau dans l'atmosphère augmente de façon régulière depuis
plusieurs années. Cette eau provient de l'évaporation des océans,
mers et autres réservoirs d'eau liquide, peut-être une conséquence
du réchauffement climatique.
Mais ce n'est pas tout. En plus de cet effet 'naturel', l'ozone
est détruit à travers diverses réactions chimiques qui impliquent
l'azote naturel et artificiel, l'hydrogène ainsi que des radicaux
chlorés. La dispersion dans l'atmosphère de chlorofluorocarbones
(CFC), composé chloré synthétique, a provoqué une baisse spectaculaire
de cette couche d'ozone stratosphérique protectrice au cours des
deux dernières décennies, essentiellement au-dessus des régions
polaires.
Par rapport à Mars, la Terre a beaucoup plus d'eau et possède toujours
une couche d'ozone. Bien que la corrélation ne soit pas parfaite,
elle mérite que l'on s'y intéresse.
Ce résultat montre que l'exploration d'une autre planète du Système
Solaire peut nous en apprendre beaucoup sur notre propre planète.
Et attendez-vous à d'autres annonces stupéfiantes à mesure que l'exploration
de Vénus s'intensifiera. Notez que dans un prochain article, nous
vous dévoilerons une étude exploratoire de l'Agence spatiale européenne
qui envisage une mission ambitieuse vers cette planète après (octobre 2005).
Méthane
La détection de méthane est bien plus énigmatique parce que cet
élément est lié à la vie. Le méthane est un gaz qui sur Terre est
produit principalement par l'activité biologique. Bien que la quantité
découverte sur Mars est somme toute assez dérisoire, environ 10
particules par million (PPM) dans l'atmosphère, les conditions martiennes
font que ce gaz ne peut pas subsister plus de 600 ans. Cela signifie
que le méthane est produit d'une façon ou d'une autre et que cette
source doit générer au moins 150 tonnes chaque année, quantité minimum
pour que les instruments de Mars Express détectent ces 10 PPM dans
l'atmosphère.
Reste à découvrir cette source. La présence de méthane peut s'expliquer
par une activité volcanique ou hydro thermique. Sous la surface,
il pourrait exister une activité chimique où le méthane serait le
résultat de l'activité volcanique avec de l'eau et le basalte. Toutefois,
aucune sonde en orbite autour de la planète Mars n'a jamais détecté
le moindre signe de telles activités. Reste l'hypothèse la plus
fascinante, celle de la présence d'une forme de vie, le méthane
étant un marqueur biologique. Le méthane serait ainsi produit par
des bactéries productrices de ce gaz.
Enfin, il n'est pas exclu, mais cela nous apparaît peu probable
que le méthane détecté proviendrait d'une comète qui serait écrasée
il y a quelque centaines d'années.
L'hypothèse de l'activité volcanique est corroborée par des observations
qui montrent à l'évidence une activité récente de la sorte sur la
planète. Des cônes volcaniques, certains de 600 m de hauteur ont
également été découverts, ce qui semblerait indiquer qu'une activité
volcanique récente, voire toujours existante. Ces volcans, en formation
pousseraient vers le haut la glace. Toutefois, les scientifiques
ne sont pas encore en mesure de le prouver.
Il semble également y avoir activité volcanique récente dans les
caldeiras - grands cratères provoqués par l'effondrement de la chambre
de magma après une éruption volcanique. L'âge des caldeiras peut
être mesuré en comptabilisant les cratères d'impacts à l'intérieur.
Les observations de Mars ont montré que certaines caldeiras sont
finalement bien plus jeune qu'initialement pensé et n'on pas plus
de 100 à 150 millions d'années. Le plus surprenant, c'est que certaines
semblent âgées de seulement quelques millions d'années, ce qui à
l'échelle géologique est tout récent.
La problématique de la vie
Nos connaissances de la planète et les derniers résultats scientifiques
font qu'il est certain que la planète a dans son histoire permis
l'émergence et l'évolution d'une forme de vie et qu'il est de plus
en plus improbable que la vie n'ait pas pu exister sur Mars. Toutefois,
si certains scientifiques pensent que la vie existe aujourd'hui
sous une forme à découvrir, il est peu probable qu'elle se situe
en surface.
Mars était probablement un monde froid et sec ces dernières 3 milliards
d'années mais certains scientifiques sont convaincus que la planète
a connu des épisodes provisoires où l'eau, sous sa forme liquide,
devait être présente dans quelques endroits, peut-être que ces zones
formaient alors des niches biologiques. Aujourd'hui, il apparaît
que la planète possède bien plus de niches biologiques qu'initialement
pensé de sorte que les scientifiques ont un large éventail de possibilités
pour rechercher des traces de vie éteintes ou présentes.
La prochaine étape sera de préparer des missions à même de découvrir
ces niches biologiques de façon à envoyer sur site des rovers ou
autre landers et des missions de retour d'échantillons. Si l'eau
est l'élément le plus emblématique pour la recherche des signatures
du vivant, les scientifiques veulent également comprendre le cycle
du carbone, déterminer les sources d'énergie disponibles, rechercher
les points chauds de type hydrothermiques et bien entendu découvrir
n'importe quel indice d'une activité chimique pré biotique, voire
biotique. L'ensemble de ses recherches seraient à même de mieux
déterminer quels secteurs devront être explorés in situ.
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(17.05.06)
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