Des planétologues de l’Institut d’astrophysique et des sciences spatiales modélisés à l’aide d’un simulateur
L'une de ces questions était de savoir si oui ou nonmanque de méthane sur Mars. Une analyse des images du spectromètre planétaire Fourier installé à bord de la sonde spatiale Mars Express a montré en 2019 la présence d'accumulations de méthane au-dessus de la surface de la planète rouge. Cependant, la même année, l'appareil de recherche Mars TGO a déterminé que la concentration de méthane dans l'atmosphère de la planète était négligeable.
Cet écart peut s'expliquer par la possibilitévariabilité spatiale et temporelle de la teneur en méthane dans l'atmosphère, notent les scientifiques. Il peut y avoir différentes sources de méthane sur Mars : volcans, météorites, comètes et poussières interplanétaires ou organismes biologiques. De plus, de nombreux facteurs affectent la destruction du méthane dans l'atmosphère. Les chercheurs ont pu relever les conditions dans lesquelles l'un des véhicules de recherche enregistrait la présence de ce gaz dans l'atmosphère, et l'autre non.
« En modifiant les paramètres de notre simulation, nousont pu résoudre ces contradictions, savoir dans quelles conditions et où se trouve le méthane. Il s'agit d'une étape importante pour comprendre la relation entre le méthane sur Mars et l'existence possible de la vie », explique Pedro Machado, chercheur à l'Institut d'astrophysique et des sciences spatiales et co-auteur d'un article publié dans la revue Atmosphere.
Une autre question sur laquelle les scientifiques travaillent estle sort d'une grande partie de l'eau sur Mars. Les preuves suggèrent que l'eau coulait autrefois sur cette planète et qu'un immense océan occupait la majeure partie de l'hémisphère nord. Aujourd'hui, la planète est un désert de glace.
Les planétologues utilisant le PSG ont estimé le rapport d'hydrogène et de deutérium dans l'atmosphère martienne. Les chercheurs pensent que cela aidera à comprendre l'évolution de l'eau sur la planète.
Le deutérium est un isotope lourd de l'hydrogèneun neutron de plus. Par conséquent, l'eau, composée d'un atome de deutérium et d'un atome d'hydrogène, est plus lourde que l'eau "ordinaire", et il lui est plus difficile de voler dans l'espace, explique João Diaz, responsable de l'étude. "La comparaison du rapport du deutérium et de l'hydrogène aux niveaux global et local, qui peut être modélisée, nous donne des informations précieuses sur l'évolution de l'eau martienne."
Preuve géologique de la présence d'eau sur Mars dans le passé. Photo : NASA
Les chercheurs ont également analysé le contenuphosphine dans l'atmosphère de Vénus. Ce gaz peut être créé spontanément à partir du phosphore et de l’hydrogène dans des conditions de pression et de température élevées. C’est exactement ainsi que les chercheurs notent qu’il apparaît sur Jupiter. Cependant, sur les petites planètes, il est généralement associé à l’activité d’organismes vivants. C'est pourquoi la découverte de phosphine dans les nuages de Vénus en 2020 a fait parler les scientifiques de la présence de vie sur la planète.
« D'autres recherches menées dans d'autresles conditions ont montré que la phosphine peut ne pas être présente du tout ou être présente en quantités beaucoup plus faibles que ce qui avait été établi à l'origine. Nos simulations ont confirmé cette théorie », explique Pedro Machado.
De plus, selon les scientifiques, la modélisationleur permet d'évaluer la présence de dioxyde de soufre dans l'atmosphère de Vénus, qui est associé à l'activité volcanique de la planète. La principale réussite des travaux, selon les auteurs, est d'avoir démontré l'efficacité de l'utilisation du PSG pour modéliser l'atmosphère des planètes du système solaire et des exoplanètes.
"Notre travail est d'une grande importance pourmissions spatiales prévues telles que EnVision, Ariel et Mars Express. La modélisation montre les sources et la teneur attendues des produits chimiques dans l'atmosphère. Ces données nous permettront de sélectionner les instruments et capteurs exacts qui seront utilisés sur les engins spatiaux », ajoute Pedro Machado.
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