Un ancien site de météorite sur Terre pourrait révéler de nouveaux indices sur le passé de Mars – Newstrotteur

Les scientifiques ont mis au point de nouveaux outils analytiques pour briser l’histoire énigmatique de l’atmosphère de Mars – et savoir si la vie y était autrefois possible.

Un article détaillant le travail a été publié aujourd’hui dans la revue Avancées scientifiques. Il pourrait aider les astrobiologistes à comprendre l’alcalinité, le pH et la teneur en azote des eaux anciennes de Mars et, par extension, la composition en dioxyde de carbone de l’atmosphère ancienne de la planète.

Mars d’aujourd’hui est trop froide pour avoir de l’eau liquide à sa surface, une condition pour accueillir la vie telle que nous la connaissons.

“La question qui anime nos intérêts n’est pas de savoir s’il y a de la vie sur Mars aujourd’hui”, a déclaré Tim Lyons, distingué professeur de biogéochimie de l’UCR. “Nous sommes plutôt motivés par demander s’il y avait de la vie sur Mars il y a des milliards d’années, ce qui semble beaucoup plus probable.”

Cependant, “des preuves accablantes existent que Mars avait des océans d’eau liquide il y a environ 4 milliards d’années”, a noté Lyons.

La question centrale que les astrobiologistes se posent est de savoir comment cela a été possible. La planète rouge est plus éloignée du soleil que la Terre, et il y a des milliards d’années, le soleil produisait moins de chaleur qu’aujourd’hui.

“Pour avoir rendu la planète suffisamment chaude pour les eaux de surface liquides, son atmosphère aurait probablement eu besoin d’une immense quantité de gaz à effet de serre, en particulier de dioxyde de carbone”, a expliqué Chris Tino, étudiant diplômé du DUC et co-premier auteur de l’article avec Eva Stüeken, chargée de cours à l’Université de St. Andrews en Écosse.

Étant donné qu’il est impossible d’échantillonner l’atmosphère de Mars il y a des milliards d’années pour découvrir sa teneur en dioxyde de carbone, l’équipe a conclu qu’un site sur Terre dont la géologie et la chimie présentent des similitudes avec la surface martienne pourrait fournir certaines des pièces manquantes. Ils l’ont trouvé dans le cratère Nordlinger Ries, dans le sud de l’Allemagne.

Formé il y a environ 15 millions d’années après avoir été frappé par une météorite, le cratère de Ries présente des couches de roches et de minéraux mieux préservés que presque n’importe où sur Terre.

Le rover Mars 2020 atterrira dans un ancien cratère de structure similaire et bien conservé. Les deux endroits présentaient de l’eau liquide dans leur passé lointain, ce qui rend leurs compositions chimiques comparables.

Selon Tino, il est peu probable que l’ancienne Mars ait eu suffisamment d’oxygène pour avoir hébergé des formes de vie complexes comme les humains ou les animaux.

Cependant, certains micro-organismes auraient pu survivre si l’eau martienne ancienne avait à la fois un pH neutre et était fortement alcaline. Ces conditions impliquent suffisamment de dioxyde de carbone dans l’atmosphère – peut-être des milliers de fois plus que ce qui entoure la Terre aujourd’hui – pour réchauffer la planète et rendre possible l’eau liquide.

Alors que le pH mesure la concentration des ions hydrogène dans une solution, l’alcalinité est une mesure qui dépend de plusieurs ions et de leur interaction pour stabiliser le pH.

“Les échantillons de roche du cratère de Ries ont des ratios d’isotopes d’azote qui peuvent être mieux expliqués par un pH élevé”, a déclaré Stüeken. “De plus, les minéraux des anciens sédiments nous indiquent que l’alcalinité était également très élevée.”

Cependant, des échantillons martiens avec des indicateurs de minéraux pour une alcalinité élevée et des données d’isotopes d’azote indiquant un pH relativement bas exigeraient des niveaux extrêmement élevés de dioxyde de carbone dans l’atmosphère passée.

Les estimations de dioxyde de carbone qui en résultent pourraient aider à résoudre le mystère de longue date de la façon dont un ancien Mars situé si loin d’un faible soleil précoce aurait pu être suffisamment chaud pour les océans de surface et peut-être la vie. Comment ces niveaux élevés auraient pu être maintenus et ce qui aurait pu vivre en dessous restent des questions importantes.

“Avant cette étude, il n’était pas clair que quelque chose d’aussi simple que les isotopes d’azote pourrait être utilisé pour estimer le pH des eaux anciennes sur Mars; le pH est un paramètre clé dans le calcul du dioxyde de carbone dans l’atmosphère”, a déclaré Tino.

Le financement de cette étude est venu de la NASA Astrobiology Institute, où Lyon dirige l’équipe Alternative Earths basée à UCR.

L’étude comprenait Gernot Arp de l’Université Georg-August de Göttingen et Dietmar Jung du Bureau d’État bavarois pour l’environnement.

Lorsque des échantillons de la mission rover Mars 2020 de la NASA sont ramenés sur Terre, ils pourraient être analysés pour leurs rapports isotopiques de l’azote. Ces données pourraient confirmer la suspicion de l’équipe selon laquelle des niveaux très élevés de dioxyde de carbone ont rendu possible l’eau liquide et peut-être même certaines formes de vie microbienne il y a longtemps.

“Cela pourrait prendre 10 à 20 ans avant que les échantillons ne soient ramenés sur Terre”, a déclaré Lyons. “Mais je suis ravi de savoir que nous avons peut-être aidé à définir l’une des premières questions à poser une fois que ces échantillons seront distribués aux laboratoires aux États-Unis et dans le monde entier.”

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