ExoMars se lance à la recherche de la vie sur Mars

ExoMars se lance à la recherche de la vie sur Mars

La mission « ExoMars 2016 » de l’Agence spatiale européenne a pris son envol à destination de la planète rouge. Son objectif? Quand elle arrivera à destination, après 7 mois de voyage, elle tentera de repérer dans l’atmosphère martienne des traces de méthane.
Ce gaz pourrait trouver son origine dans la présence d’une vie actuelle ou passée sur Mars. Un peu comme sur Terre, où on retrouve aussi du méthane dans l’atmosphère. Savez-vous que le méthane atmosphérique terrestre provient notamment des… pets de vache! Chaque jour, chaque vache sur Terre produit en effet 300 à 400 grammes de méthane!

Pas de vaches sur Mars !

Bien sûr, il n’y a pas de vaches sur Mars. Mais des micro-organismes pourraient très bien y exister, emprisonnés dans le sol, juste sous la surface. Et leur activité « biologique » pourraient constituer une des sources du méthane martien. Une autre explication relative à la présence de ce gaz serait à rechercher dans l’activité géologique de la planète.
Quand la sonde ExoMars 2016 sera en orbite autour de la planète Mars, ses instruments scientifiques vont analyser la composition de sa fine couche atmosphérique.
Les instruments développés entre autre par des ingénieurs et des entreprises belges, sous la direction des scientifiques de l’Institut d’Aéronomie spatiale de Belgique, vont rechercher le méthane, mais aussi la signature d’autres éléments chimiques comme de la vapeur d’eau, de l’acétylène, de l’oxyde d’azote… Pendant ce temps, d’autres instruments vont également observer le sol, afin d’identifier les régions qui émettent le plus de méthane.

Un rover-foreur martien en préparation

Le nom de la mission « ExoMars » est la contraction de deux mots: « Exobiologie » et « Mars ». Exobiologie signifie tout simplement « vie extraterrestre ». C’est donc bien certaines formes de vie que cette mission européenne veut tenter de détecter.
Les résultats d’ExoMars 2016 sont attendus avec impatience sur Terre. Mais les scientifiques regardent aussi vers 2018. Dans deux ans, la mission ExoMars 2018 devrait à son tour partir pour la planète rouge. Cette fois avec une mini jeep capable de forer dans le sol martien sur une profondeur de 2 mètres. S’il y a de la vie juste sous la surface de la planète rouge, on ne devrait pas tarder à le savoir!

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Pourquoi et comment le méthane martien va-t-il nous éclairer?

Comme le méthane qu’on retrouve dans l’atmosphère terrestre, ce sont ici des « traces » de ces gaz que la mission ExoMars va tenter de détecter. Des « gaz à l’état de traces », cela signifie qu’ils sont présents en très, très petites quantités dans la (très) faible atmosphère martienne.
Dans l’atmosphère terrestre, le méthane est présent à raison de 1,8 ppm (soit 1,8 particule par million de particules totales dans un échantillon analysé). Sur Mars, cette concentration est dix fois moins élevée. On parle de plutôt 10 ppM, soit 10 particules par milliard de particules totales. C’est dire si la mission ExoMars est ambitieuse et si ses spectromètres sont sensibles!

Spectrométrie

En observant l’atmosphère martienne en direction du Soleil, les spectromètres de la sonde ExoMars vont pouvoir identifier sa composition. L'absorption de la lumière par les atomes présents dans l’atmopshère permet de déterminer les éléments qui y sont présents. La spectroscopie d'absorption est basée sur le principe que les atomes libres peuvent absorber la lumière d'une certaine longueur d’ondes. L'absorption de chaque élément est spécifique, aucun autre élément n'absorbe sa longueur d’ondes.

Le méthane sur Terre résulte pour l’essentiel d’une activité biologique. La plupart des émissions proviennent de l’activité anaérobie d’organismes unicellulaires, impliqué dans la décomposition de la biomasse.
C’est le cas des micro-organismes qu’on retrouve dans les intestins des ruminants (les fameux « pets de vaches » en sont l’image la plus parlante) ou encore dans les zones marécageuses. Une bonne partie de ce méthane est produit actuellement. Mais il en existe aussi d’énormes quantités emprisonnées dans le permafrost depuis des milliers d’années. Enfin, sur Terre, une partie du méthane provient aussi de l’activité volcanique ou de sources hydrothermales.

Biologique ou géologique?

L’utilisation du méthane pour tenter de définir s’il y a ou s’il y a eu de la vie sur Mars est donc intéressante. Soit, il provient d’une certaine activité biologique… et signe donc la présence d’une vie actuelle ou passée sur cette planète, soit il est d’origine géologique. Dans le cas de Mars, les spécialistes parlent d’un phénomène de « serpentinisation ». Il s’agit d’une réaction chimique se produisant au contact d’eau chaude (on sait déjà qu’il y a de l’eau sous forme de glace sur Mars) avec un silicate composé de fer et de magnésium. Ce minéral est connu sous le nom d’olivine. Ce processus pourrait se dérouler dans les couches internes de la planète, dans un environnement plus chaud, plus volcanique.
Quoi qu’il en soit, le méthane qu’on mesurera sur Mars est très certainement récent. Moins de 400 ans, prédit l’Agence spatiale européenne. Une fois dans l’atmosphère martienne, ce gaz est en effet rapidement détruit par le rayonnement ultraviolet provenant du Soleil.
Les chercheurs savent qu’il y a du méthane dans l’atmosphère martienne. Les prédécentes missions comme « Mars Express » (lancée en 2003 et toujours active) l’ont déjà détecté. Il semble que l’abondance localisée de ce gaz suit aussi un certain rythme saisonnier et que ses concentrations évoluent  rapidement. Ce qui signifie qu’il doit y avoir des sources régulières d’émission de méthane sur la planète. Mais où sont-elles et quelles sont-elles? Voilà deux des questions clés que les experts de l’exobiologie aimeraient tirer au clair!
Cette mission spatiale européenne nous rappelle qu’il n’y a pas que sur Terre que la chimie est présente et dynamique. En réalité, ce sont les étoiles qui constituent les principales usines chimiques de l’Univers. Et ce depuis son origine, juste après le Big Bang, il y a plus de 14 milliards d’années. Mais cela, c’est une autre histoire… celle de l’origine des éléments chimiques!

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