Le Trace Gas Orbiter de la mission ExoMars a analysé l'atmosphère martienne, découvrant un manque surprenant de traces de méthane.
(Image: © ESA / ATG medialab)
Les scientifiques s'interrogent sur la présence de méthane sur Mars depuis des années.
Le gaz a été détecté précédemment sur la planète rouge. Parce qu'une grande partie du méthane sur Terre a une origine biologique, les scientifiques ont été séduits par la perspective que le méthane sur Mars pourrait également provenir d'organismes vivants.
Maintenant, le mystère s'approfondit. Aujourd'hui (10 avril), les chercheurs ont rapporté les premiers résultats de la Orbiteur de gaz en trace (TGO), le vaisseau spatial qui a fait le tour de la planète rouge en reniflant des signes de vie dans le cadre de la conduite européenne ExoMars mission. À la surprise des scientifiques, TGO n'a trouvé pratiquement aucune trace de méthane dans ses premières observations d'avril 2018 à août 2018.
"Le TGO est l'instrument le plus sensible pour mesurer le méthane sur Mars", a déclaré Oleg Korablev, qui est l'investigateur principal de l'instrument Atmospheric Chemistry Suite (ACS) sur le TGO et un scientifique de l'Institut de recherche spatiale de l'Académie russe des sciences. "Nous ne pouvons signaler que des limites supérieures qui sont très, très basses."
La limite supérieure la plus précise trouvée par Korablev et ses collègues n'était que de 0,012 partie par milliard (ppb), soit plusieurs ordres de grandeur en dessous du taux auquel les scientifiques auraient pu s'attendre en fonction du méthane détecté à la surface par Mars rover Curiosity de la NASA. (La curiosité avait détecté des niveaux de fond de méthane 0,41 ppb au cours de la même saison les années précédentes.)
Cet écart pourrait signifier que le méthane est détruit dans les parties inférieures de l'atmosphère martienne. Mais les scientifiques ne savent pas encore comment.
"Nous avons deux instruments complètement indépendants analysés par deux équipes totalement indépendantes et ils aboutissent aux mêmes résultats", a déclaré aux journalistes Håkan Svedhem, scientifique du projet TGO à l'Agence spatiale européenne, lors d'une conférence de presse aujourd'hui. En plus d'ACS, TGO possède également un autre instrument de mesure de gaz connu sous le nom de NOMAD (Nadir et Occultation pour Mars Discovery).
Les chercheurs ont présenté les résultats lors de la réunion annuelle de l'Union européenne des géosciences à Vienne. Leurs conclusions ont également été publié aujourd'hui dans la revue Nature.
Marco Giuranna, un scientifique de l'Istituto Nazionale di Astrofisica à Rome qui n'a pas participé à la recherche, a déclaré qu'il n'est pas surprenant qu'un vaisseau spatial comme TGO ne détecte pas le méthane, car la présence de ce gaz sur Mars est probablement caractérisée par des pointes d'émission transitoires , plutôt que par une présence mondiale.
"Parce que le méthane est généralement à de très faibles concentrations dans l'atmosphère de Mars, des pointes ou des impulsions de méthane sur Mars ne peuvent être détectées qu'occasionnellement - lorsque des rovers, des atterrisseurs ou des orbiteurs se trouvent au bon endroit au bon moment", Giuranna, qui est l'investigateur principal de l'instrument de spectromètre planétaire de Fourier de Mars Express, a déclaré à Space.com dans un e-mail. "De manière cohérente, dans notre nouvelle étude Mars Express, nous n'avons détecté aucun méthane en dehors d'une seule détection définitive." (Plus tôt ce mois-ci, dans la revue Nature Geoscience, Giuranna a publié ces résultats sur un panache de méthane 2013 observé par l'orbiteur Mars Express.)
Pourtant, les scientifiques avaient prédit que les panaches concentrés de méthane devraient entrer dans la circulation mondiale autour de Mars, et que le TGO aurait dû détecter une certaine distribution uniforme du gaz présent dans les niveaux de fond.
Les auteurs de la nouvelle étude ont déclaré que pour concilier le manque de détection de méthane par TGO et la détection positive de méthane par Curiosity à la surface, il doit y avoir un mécanisme qui détruit le gaz dans la basse atmosphère mille fois plus rapidement que prévu par la chimie conventionnelle .
"Le méthane sur Mars semble apparaître et disparaître rapidement, suggérant la présence d'un mécanisme de destruction capable d'éliminer efficacement ce gaz de l'atmosphère", a déclaré Giuranna.
Les chercheurs ont proposé quelques explications pour savoir où le méthane sur Mars pourrait aller - qu'il pourrait être s'enfoncer dans la roche et le sol martiens, ou liaison chimique avec des grains de quartz érodésou être détruit par des éléments réactifs dans le déplacement des dunes de sable - mais ces hypothèses sont largement basées sur des simulations informatiques et des expériences de laboratoire sur Terre.
Giuranna a émis l'hypothèse que la météo sur Mars aurait pu influencer les observations de TGO, comme l'une des plus fortes, tempêtes de poussière encerclant les planètes jamais vu sur Mars a commencé en juin 2018.
"Cela pourrait avoir un impact important sur les résultats, car les tempêtes de poussière martiennes représentent un éventuel puits de méthane atmosphérique", a déclaré Giuranna. Mais les chercheurs du TGO ont déclaré avoir établi des limites supérieures strictes pour le méthane avant la tempête, et Korablev a déclaré aux journalistes: "Nous ne voyons toujours pas de méthane après la tempête de poussière."
D'autres scientifiques n'ont pas abandonné l'espoir que le TGO finira par détecter de plus grandes concentrations de méthane.
"Nous devons être plus patients avec TGO, car une chose que nous avons apprise est que l'histoire du méthane est pleine de surprises, et il y en a sûrement d'autres à venir", Chris Webster, scientifique principal au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie , qui n'a pas non plus participé à la recherche, a déclaré à Space.com dans un e-mail. "Cela ne me surprendrait pas si TGO détectait du méthane à l'avenir."
Et même si la présence de méthane sur Mars a été considérée comme une biosignature potentielle, Svedhem a déclaré que les découvertes de TGO n'étaient pas nécessairement un coup dur pour la perspective de retrouver la vie sur Mars.
"Les spéculations qui ont été déclenchées par les premières détections de méthane ont souligné le lien entre la production de méthane sur Terre et la vie sur Terre", a déclaré Svedhem aux journalistes. "Mais il existe de nombreux autres aspects de la vie qui ne produisent pas de méthane. Nous ne pouvons donc certainement pas dire que nous avons interdit cela maintenant."
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