Chroniques martiennes

La planète Mars est un glaçon !

Jeudi 30 mars 2002
Carte globale de la répartition des neutrons de moyennes énergies (épithermiques). Le bleu foncé indique les zones ou les neutrons sont ralentis par d'importantes quantités d'hydrogène, un indicateur de la présence de glace dans le sol (Crédit photo : NASA)

Avec un art consommé de la communication, la NASA a orchestré un beau tapage médiatique sur un sujet au pouvoir de fascination jamais démenti, à savoir l'existence de vastes quantités d'eau sur la planète Mars. Comme d'habitude, l'annonce officielle, et la publication de trois articles scientifiques dans le numéro du jeudi 30 mai de la fameuse revue Science, ont été précédées de rumeurs, qui ont enflé comme des ballons de baudruches dès le dimanche 26 mai en aboutissant à quelques belles exagérations dans la presse britannique et américaine. Paradoxalement, la NASA n'avait pourtant rien de bien nouveau à présenter, et l'annonce n'était qu'une confirmation des résultats scientifiques préliminaires engrangés par la sonde Mars Odyssey depuis son insertion sur son orbite de cartographie, et qui avaient déjà été rendus publiques au mois de mars dernier.

Le spectromètre gamma (GRS) de la sonde Mars Odyssey, épaulé par ses deux spectromètres à neutrons, a détecté de formidables concentrations d'hydrogène bien au-delà de la calotte polaire sud, dans une région allant du pole jusqu'à 60° de latitude sud. Etant donné que l'hydrogène est l'un des constituants majeurs de la molécule d'eau, les scientifiques estiment que ce dernier est un indicateur de la présence de glace dans le sous-sol, jusqu'à une profondeur d'un mètre (Mars Odyssey n'est effectivement pas capable de sonder plus loin). Cette hypothèse semble confirmée par le fait que les régions riches en hydrogènes sont très froides, ce qui permet justement à la glace d'y être stable. De petites concentrations d'hydrogène ont aussi été mises en évidence dans la ceinture équatoriale, mais comme la glace est physiquement instable à cet endroit, l'hydrogène détecté appartient probablement à des molécules d'eau chimiquement liées à certains minéraux. L'inconvénient de cette situation est que l'eau est alors très difficile à libérer, contrairement à celle de la glace libre qu'il suffit de chauffer un peu.

Selon les calculs effectués, la glace constituerait entre 20 et 50 % du poids du sol (soit parfois plus de 50 % en volume), ce qui représente une quantité proprement impressionnante. Elle pourrait être présente sous la forme de cristaux logés dans les pores du régolite, mélangée à de la poussière sous la forme de boues gelées, ou elle pourrait encore exister - et ce serait alors spectaculaire - sous la forme de langues blanches très pures. La profondeur varie avec la latitude, la glace étant de plus en plus superficielle à mesure que l'on s'approche des pôles : elle affleurerait à seulement 30 centimètres sous la surface à 75° de latitude sud, contre 60 centimètres vers 60° de latitude sud.

La grande question est de savoir si des concentrations similaires existent autour du pôle nord. Pour l'instant, c'est l'hiver dans l'hémisphère nord, et la calotte saisonnière de dioxyde de carbone solide étend sa chape sur les terres nordiques, masquant la surface aux instruments de Mars Odyssey. L'orbiteur devra donc patienter encore quelques mois - le temps pour le manteau de dioxyde de carbone de disparaître avec l'arrivée des chaleurs estivales - pour sonder les étendues nordiques.

Les scientifiques responsables du spectromètre gamma de Mars Odyssey ne s'attendaient absolument pas à découvrir autant d'hydrogène et donc de glace à quelques dizaines de centimètres sous la surface martienne. Le plus étonnant est que le mât du spectromètre gamma n'a toujours pas été déployé, et que l'instrument ne fonctionne donc pas encore au maximum de ses possibilités. Opération très complexe, qui pourrait mettre en péril la mission si elle s'effectuait de manière partielle, le déploiement du mât est prévu pour le début du mois de juin. Une fois que le capteur du spectromètre sera éloigné du corps de la sonde aux influences perturbatrices, les résultats devraient être plus remarquables encore.

Il est par contre plus triste de penser que ces résultats excitants et prometteurs auraient pu nous parvenir depuis déjà de très nombreuses années. Le spectromètre gamma GRS, dont la conception remonte à 1985, équipait effectivement la sonde Mars Observer, qui a disparu trois jours avant son insertion en orbite martienne le 21 août 1993. Suite à cette perte dramatique, il a fallu 8 ans à la NASA pour trouver les ressources nécessaires au renvoi de cet instrument sur Mars. Si Mars Observer avait réussi sa mission, nul doute que cela aurait changé de façon dramatique l'histoire de l'exploration martienne, et que l'homme aurait peut-être déjà posé le pied sur la planète rouge ...

La présence d'une telle quantité de glace ouvre des perspectives fascinantes pour l'exploration martienne. Tout d'abord pour les missions habitées, l'eau dispensant les astronautes d'emmener avec eux des gourdes géantes, et permettant, après sa dissociation moléculaire, d'alimenter les moteurs des fusées en oxygène et hydrogène. La présence de glace à proximité immédiate de la surface, et l'existence de températures qui permettraient à cette dernière de fondre pendant certaines (rares) périodes du jour et de l'année, ravive également les espoirs de trouver des formes de vie martienne (l'eau étant un élément indispensable à la vie, du moins telle que nous la connaissons sur Terre).

Il faut cependant éviter de verser dans un optimisme débordant. Mars Odyssey n'a pour l'instant détecté le précieux élément que de manière indirecte. Rien ne dit que l'hydrogène décelé soit effectivement le constituant de molécules d'eau. Il se pourrait encore qu'un astronaute, plongeant sa main dans le sol pulvérulent de Mars, ne ressorte qu'une poignée de terre sèche et stérile. Ce n'est qu'après avoir confirmé le brillant résultat de Mars Odyssey par d'autres observations (par exemple celles que devra mener la sonde Mars Express, dont le lancement est prévu en 2003, et qui disposera d'un radar capable de sonder le sous-sol à plusieurs kilomètres de profondeur), que nous pourrons enfin admettre avec sérénité que Mars est une planète gorgée d'eau, et qu'à certains endroits de sa surface, d'immenses langues de glace affleurent en scintillant sous les rayons d'un pâle soleil.

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