Lorsque la mission Mars Phoenix de la NASA a prélevé avec succès des échantillons de glace dans les régions arctiques martiennes, elle a marqué une étape historique dans l’astrobiologie. Cet échantillon, tout comme d’autres qui ont suivi, a conduit les scientifiques à comprendre que la glace martienne était enfouie sous une couche de poussière — bien qu’ils aient peut-être surestimé à quel point elle était poussiéreuse, selon les nouvelles découvertes.
En combinant différents ensembles de données, des chercheurs ont réexaminé le niveau supposé de poussiérisation de la région polaire nord de Mars et ont découvert que la couche supérieure de glace polaire martienne contenait environ 3% de poussière. Cela est nettement inférieur à l’estimation précédente de 25%, une erreur que les chercheurs attribuent à une technique de calcul initialement développée pour étudier le régolith lunaire. Plus précisément, le pôle nord martien ressemble à un « sandwich à la crème glacée » composé de couches de glace plus poussiéreuse et plus ancienne, plus propre, qui se succèdent au fil des saisons, ont expliqué les membres de l’équipe dans un communiqué. Par conséquent, il existe une certaine variation dans la quantité de poussière, mais pas autant que nous pensions. Les résultats ont été publiés dans npj Space Exploration.
« Nous savons qu’il y a de l’eau glacée dans la zone entourant le pôle nord de Mars, mais il y a eu des désaccords répandus quant à la poussiérisation de cette glace », a déclaré Aditya Khuller, co-auteur de l’étude et scientifique planétaire à l’Université de Washington, dans le communiqué.
Un don de la nature
La glace peut être l’un des miracles naturels les plus étranges de l’univers. C’est un laboratoire moléculaire pour les chercheurs qui explorent la physique dans des régimes extrêmes. Il n’est pas secret que la glace est l’une des signatures clés que les astronomes recherchent dans la quête de la vie extraterrestre. De longs cylindres de glace — des carottes de glace — préservent des informations sur l’atmosphère d’il y a des millions d’années. Et, bien sûr, elle garde votre boisson froide en été.
En conséquence, l’étude de la glace martienne a conduit à d’importantes avancées dans ce que nous savons sur sa « formation, évolution et persistance, et offre un aperçu de l’histoire climatique martienne », écrivent les chercheurs dans l’article. C’est aussi une partie intégrante de l’enquête sur la manière dont, malgré des atmosphères extrêmement différentes, la Terre et Mars partagent certains modèles météorologiques et géologiques.
Petit mais significatif
La dernière étude s’appuie sur les travaux antérieurs de la même équipe, qui avaient testé si trois modèles courants utilisés pour analyser la glace martienne résistaient à l’étude de la glace antarctique sur Terre. Ces techniques, appelées modèles de transfert radiatif, déduisent le rayon des grains de glace à partir de l’albédo, ou de la réflectance d’une surface.
Mais ces méthodes ont été initialement conçues pour étudier le sol sur la Lune, a déclaré Khuller dans le communiqué. Donc lorsque les chercheurs ont constaté que les modèles ne fonctionnaient pas si bien pour la Terre, cela a soulevé une autre — et peut-être plus grande — question : ces modèles fonctionnent-ils vraiment pour Mars ? Pour le vérifier, l’équipe a référencé une méthode alternative pour étudier la neige et la glace et a apporté les adaptations nécessaires pour tenir compte des conditions connues sur Mars. Puis, elle a appliqué ce nouveau cadre à six emplacements au nord de Mars.
Les chercheurs ont constaté que les modèles conventionnels surestimaient en effet l’impureté de la glace martienne. Plus précisément, la glace plus poussiéreuse et plus sombre se forme en hiver. Et bien sûr, Mars est secoué par d’énormes tempêtes de poussière. Mais la glace poussiéreuse se vaporise aussi plus rapidement — surtout en été — de sorte que ce qui est exposé est une glace plus propre et plus ancienne, a expliqué Khuller.
Faire bouger les lignes
Bien qu’il soit « difficile de déterminer exactement comment la poussière est incorporée dans la glace du pôle nord », nos meilleures estimations suggèrent que la proportion de poussière est inférieure à ce que nous pensions, selon l’article. Une glace sous-jacente plus propre et plus ancienne pourrait aussi indiquer des changements passés de la pression atmosphérique de Mars qui ont atténué l’impact des tempêtes de poussière, ajoutent les chercheurs dans l’étude.
Dans le même temps, les résultats — ou en fait toute investigation sur la glace martienne — nous amènent à nous demander ce que tout cela pourrait signifier pour la vie sur Mars. Khuller réfléchit certainement à ces questions ; dans un autre article, lui et ses collègues ont exploré si des couches sombres de glace pouvaient piéger la lumière du soleil et former des poches d’eau fondue — des conditions qui créent des poches riches en vie sur Terre.
« Le fait que Mars et la Terre possèdent toutes deux ces couches similaires de glace d’eau et de poussière est intéressant », a déclaré Khuller. « Pourquoi une planète abrite-t-elle la vie et l’autre non ? »
