L'orbiteur européen Mars Express a capturé cette image d'une planète rouge à moitié éclairée en décembre 2012.
(Image: © ESA)
Nous pouvons être un peu plus près de percer le mystère du méthane de Mars.
La mission du rover Curiosity de la NASA a récemment déterminé que les niveaux de fond de méthane dans l'atmosphère de Mars faire du vélo de façon saisonnière, culminant au nord de l'été. Le robot à six roues a également détecté deux surtensions à ce jour du gaz à l'intérieur du cratère Gale de 96 miles de large (154 kilomètres) de la planète rouge - une fois en juin 2013, puis à nouveau fin 2013 jusqu'au début 2014.
Ces découvertes ont intrigué les astrobiologistes, car le méthane est un biosignature possible. Bien que le gaz puisse être produit par une variété de processus géologiques, la grande majorité du méthane dans l'air de la Terre est pompée par les microbes et autres créatures vivantes.
Certaines réponses pourraient bientôt se profiler, car la détection de juin 2013 vient d'être confirmée. Europe Orbiteur Mars Express a également noté la pointe de la perche de ce vaisseau spatial au-dessus de la planète rouge, selon une nouvelle étude.
"Alors que les observations précédentes, y compris celle de Curiosity, ont été débattues, cette première confirmation indépendante d'un pic de méthane augmente la confiance dans les détections", a déclaré l'auteur principal de l'étude Marco Giuranna, de l'Istituto Nazionale di Astrofisica à Rome.
Et ce n'est pas tout. Giuranna et son équipe ont également tracé la source probable du panache de juin 2013 dans une région géologiquement complexe à environ 310 miles (500 kilomètres) à l'est de Gale Crater.
Parfums de Gale Crater air
Les chercheurs ont utilisé les données recueillies par l'instrument de spectromètre de Fourier planétaire (PFS) de Mars Express, qui a également reniflé des traces de méthane de la planète rouge en 2004. (Le vaisseau spatial est en orbite autour de Mars depuis décembre 2003.)
Giuranna, l'investigatrice principale de PFS, s'était préparée à une synergie avec l'équipe Curiosity. Peu de temps après l'atterrissage du rover en août 2012 à l'intérieur de Gale, il a décidé de surveiller l'air au-dessus du cratère à long terme, a déclaré Giuranna.
Il est difficile de mesurer le méthane de la planète rouge depuis l'orbite de Mars, pour diverses raisons, notamment la faible abondance et la faible absorption du gaz. (Ce n'est pas non plus un pique-nique mesurant le méthane de Mars depuis la Terre, car le méthane beaucoup plus abondant dans l'atmosphère de notre planète peut compliquer les observations et les interprétations. Ces facteurs aident à expliquer le débat auquel Giuranna a fait référence ci-dessus.)
Giuranna et ses collègues ont donc développé une nouvelle approche pour la sélection, le traitement et l'analyse des données PFS. Pour la nouvelle étude, ils ont appliqué cette approche aux mesures effectuées sur le cratère Gale au cours des 20 premiers mois de La mission de Curiosity sur Mars.
Ils ont trouvé un coup: un pic d'environ 15,5 parties par milliard (ppb) de méthane en volume le 16 juin 2013. C'était juste un jour martien après que Curiosity ait détecté un pic de près de 6 ppb.
"Nous avons été très chanceux, car ce n'est pas le résultat d'observations coordonnées", a déclaré Giuranna à Space.com par e-mail. "Juste par hasard!"
Soit dit en passant, les niveaux de méthane de fond dans l'air du cratère Gale, mesurés par Curiosity, varient d'environ 0,24 ppb à 0,65 ppb.
Traçage de la source
L'équipe d'étude s'est également concentrée sur la région source possible du panache de méthane, en utilisant deux approches indépendantes.
Les chercheurs ont divisé la zone autour du cratère Gale en une série de carrés, chacun mesurant près de 250 kilomètres sur un côté. Ils ont ensuite utilisé des simulations informatiques pour créer 1 million de scénarios de libération de méthane pour chaque carré, afin d'évaluer la probabilité de chacun comme source de gaz Gale. Les scientifiques ont également étudié la géologie de chaque carré, à la recherche de caractéristiques pouvant être associées à l'émission de méthane, telles que les lignes de faille et les intersections de faille.
"Remarquablement, nous avons vu que la simulation atmosphérique et l'évaluation géologique, effectuées indépendamment l'une de l'autre, suggéraient la même région de provenance du méthane, qui est située à environ 500 km à l'est de Gale", a déclaré Giuranna. "C'est très excitant et largement inattendu."
Cette région source potentielle peut contenir du méthane piégé sous la glace, a-t-il ajouté.
"Ce méthane pourrait être libéré de manière épisodique le long de failles qui traversent le pergélisol en raison de la fonte partielle de la glace, de l'accumulation de pression de gaz induite par l'accumulation de gaz pendant la migration, ou des contraintes dues aux ajustements planétaires ou à l'impact local des météorites", ont écrit les chercheurs dans la nouvelle étude. , qui a été publié en ligne aujourd'hui (1er avril) dans la revue Géoscience de la nature.
Encore beaucoup de travail à faire
Le document ne traite pas de l'origine ultime du méthane - qu'il ait été produit par des microbes martiens ou des réactions impliquant de l'eau chaude et certains types de roches. Et les scientifiques ne savent pas si le méthane détecté a été produit récemment ou depuis longtemps; il aurait pu être piégé sous la glace pendant des éons, après tout.
Mais la nouvelle étude pourrait éventuellement aider les chercheurs à aller au fond de ces questions. Par exemple, Mars Express examinera en détail la région source potentielle à l'avenir, a déclaré Giuranna. Et d'autres vaisseaux spatiaux, tels que le Trace Gas Orbiter (TGO) reniflant du méthane - qui fait partie de l'Europe-Russie Programme ExoMars - peut aussi le faire.
En effet, l'équipe de Giuranna est impliquée dans Mission TGO, qui est arrivé sur Mars en octobre 2016. Et des mesures coordonnées TGO-Mars Express sont en préparation. L'équipe PFS vise également à appliquer ses nouvelles techniques d'analyse à l'ensemble des données de l'instrument, a déclaré Giuranna.
"Le suivi est très important pour mieux comprendre le méthane sur Mars", a-t-il déclaré. "Nous collectons des pièces d'un puzzle et avons besoin de plus de pièces pour mieux comprendre ce qui se passe."
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