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Du méthane sur Mars : l’avis d’un découvreur !

le 27-04-2004 à 21:32

Trois équipes de scientifiques ont découvert du méthane dans l’atmosphère de la planète rouge. Ce méthane, gaz instable, a une durée de vie très courte, il est donc produit en continu sur Mars actuellement pour qu’il puisse avoir été détecté. Il peut avoir plusieurs origines dont une liée à une activité biologique.

Pour plus de détails sur cette découverte qui pourrait être d’une grande importance pour la science, Orbit-Mars a demandé des éclaircissements à Jean-Pierre Maillard de l’Institut d'Astrophysique de Paris (CNRS), co-découvreur de la présence de méthane dans l’atmosphérique martienne.

Les trois détections de méthane qui ont été effectuées « sont basées toutes trois sur la spectroscopie, mais avec des conditions et des instruments différents » explique Jean Pierre Maillard. Michael Mumma, du NASA's Goddard Space Flight Center, et l’équipe du scientifique français ont fait cette observation depuis le sol (Mauna Kea), tandis que l’équipe italienne de l’instrument PFS de Mars Express ont fait cette détection en orbite autour de la planète rouge.

« La détection depuis la Terre est très difficile pour la simple raison qu'il y a du méthane dans l'atmosphère terrestre. » Ainsi, lorsque l’on observe le disque de la planète Mars depuis le sol terrestre, on obtient sur le spectre de la lumière reçue une raie d’absorption de méthane importante, or, c’est le méthane terrestre qui est ici détecté puisque les rayons lumineux ont parcouru l’atmosphère martienne, certes, mais également l’atmosphère terrestre avant d’arrivée au yeux de l’instrument !
« C'est [le méthane] de l'atmosphère terrestre qui domine et qui masque celui qui pourrait être présent sur Mars à l'état de trace. » Dans ce cas, comment faire pour détecter le méthane martien depuis la Terre ? « La manière de contourner cette difficulté majeure consiste à mettre à profit la vitesse de Mars par rapport à la Terre au cours de son orbite qui décale d'une petite quantité le spectre du méthane martien par rapport au méthane terrestre (cela s'appelle l'effet Doppler). »

Cependant, M. Maillard ajoute que pour pouvoir observer ce léger « décalage » du spectre du méthane « il faut quand même disposer d'un spectromètre dit à haute résolution. »
L’astronome français a « construit il y a plusieurs années un instrument pour CFH (le télescope Canada-France-Hawaii à Hawaii) ayant cette capacité - permettant d'ailleurs une résolution encore plus élevée que celle dont dispose Keck. Par contre Keck est un télescope plus grand donc collectant plus de lumière. » Rappelons que le télescope Keck a été utilisé par Michael Mumma pour ses propres recherches.


Mars vue par Hubble (crédit HST)

À propos du PFS (pour Planetary Fourier Spectrometer), qui est également un spectromètre au même titre que celui du CFH ou du Keck, M. Maillard fait remarqué qu’ « il n'a pas bien sûr la difficulté de l'absorption par le méthane tellurique ».
Cependant « il serait naïf de penser qu'il peut nécessairement faire mieux ». Le scientifique émet également « quelques doutes quant à la capacité de cet instrument de pouvoir faire cette détection ». En effet, il s’agit « d'un instrument spatial » avec des « contraintes de masse, de volume très sévères, donc l'instrument est un spectromètre à très basse résolution contrairement à l'instrument du CFH. Le rapport des pouvoirs de résolution est de 110. »
« L'atmosphère de Mars est très tenue (P ~=7 mbar) donc les absorptions par un constituant mineur sont très faibles. Il faut donc une haute résolution pour les faire ressortir. Pour contourner cette difficulté l'idée est d'ajouter ensemble un très grand nombre de spectres. S'il y a même un très petit détail dans chacun des spectres il finira par apparaître dans la somme. Mars Express est en orbite autour de Mars. Ce qui a été fait par ceux qui traitent les données de PFS est d'ajouter tous les spectres pris sur une orbite. » C’est en effet la méthode qu’a suivi Vittorio Formisano, le responsable italien de l’instrument PFS de Mars Express. Selon Jean-Pierre Maillard, la détection de méthane par Mars Express semble donc être peu vraisemblable. Nous en saurons sûrement plus lorsque de nouvelles mesures et calculs seront effectués par Vittorio Formisano.

Intéressons-nous maintenant aux différentes possibilités pouvant expliquer l’origine du méthane détecté.
« Qu'en est-il quant à l'hypothèse d'une source biologique actuelle de ce méthane? Nous avons indiqué dans le résumé que c'était une hypothèse plausible. Le méthane a une durée de vie de 340 ans dans les conditions d'ensoleillement de Mars. Il faut donc une source pour le renouveler. Nous avons fait aussi la recherche de SO2, le gaz des volcans. Ce gaz est absent. Donc une origine volcanique semble exclue. En dehors d'une origine bactérienne souterraine la seule autre possibilité pourrait être les produits d'une comète ayant heurtée Mars ce que l'on ne peut pas exclure, mais on n'en a aucune preuve. Cette exploration de Mars apportera peut-être la réponse. »

Rien n’est donc joué pour l’instant, comme le dit bien M. Maillard, seule l’exploration prochaine de la planète rouge pourra nous confirmer si la vie existe bien sur Mars. Cette détection de méthane sur Mars est peut-être unique, en effet, peut-être s’agit-il de la première observation d’une trace indirecte de vie sur un autre monde que la Terre !
Aujourd’hui, M. Maillard et ses deux collègues d’origine russe et américaine ont présenté une conférence de presse à Nice dans le cadre du meeting de l'European Geosciences Union sous le titre « Methane on Mars - Evidence of Life on our Neighbour Planet? » (« Du méthane sur Mars : une preuve de vie sur notre planète voisine ? »). Rendez-vous sur Orbit-Mars de futurs détails sur cette découverte.

Je remercie Jean Pierre Maillard pour ses explications. Propos recueillis par Olivier Poch.


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