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Enormément d'eau dans l'atmosphère de Mars !

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Enormément d'eau dans l'atmosphère de Mars ! L'analyse des données recueillies par le satellite Mars Express de l'ESA, est formelle : l'atmosphère de la planète Mars contient de la vapeur d'eau en état de sursaturation.

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Publié le 24 janvier 2012
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Enormément d'eau dans l'atmosphère de Mars !

L'analyse des données recueillies par le satellite Mars Express de l'ESA, est formelle : l'atmosphère de la planète Mars contient de la vapeur d'eau en état de sursaturation. Cette découverte surprenante va permettre aux scientifiques de mieux comprendre le cycle de l'eau sur Mars ainsi que l'évolution de l'atmosphère de la planète rouge.

Sur Terre, la vapeur d'eau tend à se condenser - c'est-à-dire à devenir liquide - quand la température descend en-dessous du « point de condensation ». On parle d'une atmosphère « saturée » car elle ne peut contenir plus d'humidité à cette température et à cette pression. L'excédent de vapeur d'eau se condense alors autour de particules et de poussières en suspension pour former des précipitations. Cependant, il arrive que la condensation soit fortement ralentie, notamment quand particules et poussières sont trop rares. Incapable de se condenser, la vapeur d'eau en excès reste alors sous forme gazeuse : c'est ce qu'on appelle la « sursaturation ». Jusqu'à présent, on supposait qu'un tel phénomène ne pouvait exister dans l'atmosphère martienne, sans toutefois pouvoir le prouver.

En effet, si plusieurs sondes ont visité Mars depuis les années 70, la plupart de leurs instruments se sont concentrés sur les données de surface : ils ont appréhendé l'atmosphère martienne uniquement dans sa composante horizontale. La question de la concentration en eau en fonction de l'altitude restait donc quasi inexplorée pour Mars. Les relevés effectués par le spectromètre SPICAM embarqué à bord du satellite Mars Express ont aujourd'hui permis de combler cette lacune. En effet, SPICAM peut établir des profils verticaux de l'atmosphère par occultation solaire, c'est-à-dire en scrutant la lumière du Soleil qui traverse l'atmosphère de la planète durant son lever et son coucher.

Contrairement à ce qui était établi, les chercheurs ont découvert que la sursaturation en vapeur d'eau est un phénomène fréquent sur Mars. Ils ont même relevé dans l'atmosphère martienne des niveaux de sursaturation très élevés, jusqu'à plus de dix fois supérieurs à ceux rencontrés sur Terre. « Cette capacité de la vapeur d'eau à subsister en état de forte sursaturation permettrait, par exemple, d'alimenter l'hémisphère Sud de Mars en eau bien plus efficacement que ne le prédisent les modèles actuellement », précise Franck Montmessin, chercheur CNRS au LATMOS et responsable scientifique de SPICAM. De plus, une quantité de vapeur d'eau, bien plus importante qu'estimée jusqu'alors, pourrait être transportée assez haut dans l'atmosphère pour y être détruite par photodissociation*. Ce phénomène, s'il se confirme, aurait des conséquences sur la problématique de l'eau martienne, dont on sait qu'une fraction notable s'échappe continuellement vers l'espace depuis des milliards d'années, expliquant en partie la faible abondance actuelle d'eau sur la planète rouge**.

* Le rayonnement solaire, en cassant les molécules d'eau, libère les atomes d'oxygène et d'hydrogène qui sont alors suffisamment légers pour ensuite s'échapper vers l'espace interplanétaire. ** Sur Terre la quantité d'eau est estimée à une épaisseur équivalente de 3 kilomètres d'eau liquide répartie sur toute la surface. Les estimations sur Mars sont très inférieures mais la quantité d'eau dans le sous-sol reste encore très mal connue.