La Détection du Sputtering Atmosphérique sur Mars : Une Révolution Scientifique
Pour la première fois, des scientifiques ont découvert l’un des principaux moteurs de l’érosion de l’atmosphère de Mars en pleine action. Cette avancée, qui a nécessité plus de neuf années de données satellitaires, a été réalisée par une équipe dirigée par la scientifique planétaire Shannon Curry de l’Université du Colorado à Boulder. Les recherches ont mis en lumière des signes indéniables de sputtering atmosphérique , un phénomène crucial pour comprendre comment Mars a perdu son atmosphère et, par conséquent, son eau.
Le Sputtering Atmosphérique : Un Mécanisme Clé
Selon les chercheurs, ces résultats représentent une avancée significative vers l’établissement d’un lien observatoire entre le sputtering et la perte d’atmosphère de Mars. Comme indiqué dans leur publication, ce phénomène est essentiel pour retracer l’histoire de l’eau sur la planète et ses implications pour l’habitabilité au fil du temps. Le sputtering atmosphérique est envisagé comme l’un des mécanismes dominants de perte atmosphérique dans le jeune Système Solaire , une époque où le Soleil était plus brillant et actif.
Ce processus se produit lorsque des ions sont accélérés par le champ électrique du vent solaire vers l’atmosphère d’un corps céleste, tel que Mars, qui n’est pas protégé par un champ magnétique global. Cela entraîne la libération d’atomes et de molécules de l’atmosphère, dont certains acquièrent suffisamment d’énergie pour atteindre la vitesse de libération et s’échapper dans l’espace.
Une Tâche Difficile : Observer le Processus
Observer ce processus sur Mars est complexe. Il nécessite une observation simultanée des atomes neutres projetés dans l’espace et soit des ions qui ont percuté l’atmosphère, soit le champ électrique qui les a accélérés. De plus, cela doit inclure des observations des jours et nuits martiennes, particulièrement profondes dans son atmosphère.
La seule sonde capable d’effectuer ces observations est la MAVEN de la NASA. Les chercheurs ont minutieusement analysé les données collectées par cette sonde depuis son arrivée en orbite martienne en septembre 2014. Ils cherchaient des observations simultanées du champ électrique solaire et de l’abondance d’argon dans l’atmosphère supérieure – une des particules sputérées, utilisée comme un traceur pour le phénomène.
Ils ont constaté qu’au-dessus d’une altitude de 350 kilomètres, les densités d’argon varient en fonction de l’orientation du champ électrique du vent solaire, contrairement aux densités d’argon à des altitudes inférieures qui restent constantes. Ces résultats ont montré que les isotopes plus légers de l’argon varient, laissant derrière eux un excès d’argon lourd – une anomalie qui est mieux expliquée par un sputtering actif .
Impact des Tempêtes Solaires
Ce phénomène a été confirmé par l’observation d’une tempête solaire dont les effets ont atteint Mars en janvier 2016. Pendant cette période, l’évidence du sputtering est devenue beaucoup plus marquée. Ces découvertes non seulement soutiennent que les variations de densité de l’argon à de grandes altitudes martiennes sont le résultat du sputtering, mais elles fournissent également un aperçu des conditions qui prévalaient il y a des milliards d’années , quand le Soleil était plus jeune et plus turbulent, avec une activité de tempête plus fréquente.
Les chercheurs notent que le sputtering atmosphérique sur Mars aujourd’hui est plus de quatre fois plus élevé que les prévisions antérieures, ajoutant que les tempêtes solaires peuvent augmenter considérablement le rendement du sputtering. Selon leurs déclarations, cette étude confirme que le sputtering est en cours sur Mars actuellement et aurait pu être le principal moyen d’évasion atmosphérique sur Mars durant les premières époques de notre Système Solaire.
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Science Advances.