Planète Mars : du méthane sur un cycle saisonnier et de l’ancienne matière organique

Les données du rover Curiosity, qui fait partie de deux études distinctes, permettent aux scientifiques de mieux comprendre le méthane sur Mars en suggérant qu’une partie peut être piégée dans des cristaux à base d’eau et les chercheurs ont aussi identifié d’autres molécules carbonées essentielles à la compréhension des processus sur la planète rouge.


Les données du rover Curiosity, qui fait partie de deux études distinctes, permettent aux scientifiques de mieux comprendre le méthane sur Mars en suggérant qu'une partie peut être piégée dans des cristaux à base d'eau et les chercheurs ont aussi identifié d'autres molécules carbonées essentielles à la compréhension des processus sur la planète rouge.

Dans la première étude, Christopher Webster et al. décrivent des mesures in situ détaillées du méthane atmosphérique sur Mars, qui montrent une variation saisonnière de son abondance. De petites concentrations de méthane ont déjà été détectées dans l’atmosphère de Mars, mais ses origines ont fait l’objet de grands débats. Sur Terre, la plus grande partie du méthane est produite par des sources biologiques, mais de nombreux processus abiotiques ont été proposés pour expliquer le méthane martien.1

Une émission de méthane sur un cycle saisonnier

Dans cette étude, les chercheurs ont analysé 3 mesures de l’atmosphère des années martiennes (55 mois de la Terre) recueillies par le rover Curiosity. Les données révèlent que les niveaux de fond de méthane sur la planète rouge ont un fort cycle saisonnier, comprenant entre 0,24 et 0,65 partie par milliard avec un pic vers la fin de l’été dans l’hémisphère nord (fin de l’hiver dans l’hémisphère sud).

Cette illustration montre comment le méthane du sous-sol pourrait atteindre la surface où son absorption et sa libération pourraient produire une grande variation saisonnière dans l'atmosphère. Les sources potentielles de méthane comprennent la méthanogenèse, la dégradation des composés organiques par les UV ou la chimie de l'eau et des roches et ses pertes incluent la photochimie atmosphérique et les réactions de surface. Les saisons se réfèrent à l'hémisphère nord - Crédit : NASA/JPL-Caltech

Cette illustration montre comment le méthane du sous-sol pourrait atteindre la surface où son absorption et sa libération pourraient produire une grande variation saisonnière dans l’atmosphère. Les sources potentielles de méthane comprennent la méthanogenèse, la dégradation des composés organiques par les UV ou la chimie de l’eau et des roches et ses pertes incluent la photochimie atmosphérique et les réactions de surface. Les saisons se réfèrent à l’hémisphère nord – Crédit : NASA/JPL-Caltech

Les auteurs excluent de nombreuses sources potentielles de méthane en suggérant en fin de compte que de grandes quantités de gaz peuvent être stockées dans le sous-sol martien froid dans des cristaux à base d’eau appelés clathrates. Ils proposent que les variations saisonnières de température pourraient provoquer la libération fluctuante de méthane observée par le rover.

Découverte de molécules organiques

Dans la seconde étude, Jennifer L. Eigenbrode et ses collègues ont analysé des échantillons de forage de sol, également prélevés par le rover Curiosity, qui révèlent un certain nombre de composés organiques différents. Des composés organiques limités ont déjà été identifiés sur le site de Mudstone Sheepbed dans le cratère de Gale. Mais on n’avait pas une bonne compréhension de l’ancienne matière organique dans les sédiments martiens. Dans cette étude, les chercheurs ont analysé de nouveaux échantillons provenant de deux sites du cratère Gale : Mojave et Confidence Hills, qui abritent des mudstones (argilite) âgés d’environ 3 milliards d’années. Les outils embarqués sur le rover Curiosity ont extrait les nouveaux échantillons et les ont chauffés en analysant les molécules libérées.2

Les données révèlent la présence de plusieurs molécules organiques et de substances volatiles qui rappellent des roches sédimentaires riches en matière organique trouvées sur Terre, notamment le thiophène, les 2- et 3-méthylthiophènes, le méthanethiol et le diméthylsulfure. Les auteurs notent qu’étant donné que de nombreuses molécules analysées diffèrent par une seule chaîne latérale de carbone, elles peuvent être des fragments de molécules plus grosses. En effet, une comparaison de ces échantillons à des traces organiques dans les météorites martiennes suggère également que les premiers proviennent de molécules organiques plus grosses. Les échantillons de cratère Gale retiennent des niveaux exceptionnellement élevés de soufre qui permet de préserver la matière organique.

Sources

1.
Background levels of methane in Mars’ atmosphere show strong seasonal variations. Science. 10.1126/science.aaq0131″ target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaq0131. Published June 6, 2018. Accessed June 6, 2018.
2.
Organic matter preserved in 3-billion-year-old mudstones at Gale crater, Mars. Science. 10.1126/science.aas9185″ target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aas9185. Published June 6, 2018. Accessed June 6, 2018.
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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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