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L'atmosphère de Mars - Composition

Composition

La composition chimique moyenne de l'atmosphère martienne est donée dans le tableau ci-dessous, ainsi que, pour comparaison, la composition de l'air sur Terre.

Le dioxyde de carbone

Le dioxyde de carbone (CO2) en est les constituant majeur et représente près de 96% de l'atmosphère, cependant la quantité de CO2 au niveau des pôles varie fortement au fil des saisons. Ceci est dû à des phénomènes de condensation et de sublimation du dioxyde de carbone, lesquels engendrent des variations significatives de la composition et de la pression atmosphérique.

L'hypothèse la plus récente pour expliquer que l'atmosphère martienne est si mince est que la plupart du CO2 dans l'atmosphère, qui n'est pas protégée par un champ magnétique, a été progressivement éliminé par le vent solaire. Cette hypothèse est renforcée par une découverte récente (référence) par le roover 'Curiosity' qui se promène actuellement sur Mars: l'enrichissement en carbone 13 (13C) du CO2 atmosphérique.

Le processus d'échappement du carbone comporte deux photodissiociations (composé chimique décomposé par la lumière) successives: (1) le dioxyde de carbone est dissocié en monoxyde de carbone (CO) et oxygène atomique (O) et (2) le CO est décomposé en O et C, ce dernier recevrait suffisamment d'énergie pour s'échapper dans l'espace. L'isotope principal 12C, plus léger que le 13C, s'échappe préférentiellement, ce qui conduit au fil du temps à un enrichissement en 13C.

L'argon

La quantité absolue du gaz rare argon (Ar) dans l'atmosphère martienne est constante (~2%) car celui-ci ne condense pas et est environ deux fois plus élevée que dans l'amtosphère des autres planètes du système solaire. Mais comme la concentration en CO2 peut varier fortement, la concentration relative en Ar peut varier localement.

L'eau

L'eau est présente en quantité faible et variable en fonction du lieu et de la saison. Globalement l'atmosphère martienne est sèche comparée à l'air sur Terre et la vapeur d'eau est susceptible, dans certaines conditions de former des nuages de différentes sortes: les nuages orographiques (induits par la topographie), les brumes au niveau du sol, la coiffe polaire, ou la ceinture de nuages à basse latitude.

Le méthane

Le méthane (CH4) a été détecté dans l'atmosphère martienne en très petites quantités, 7-10 ppbv (partie par milliard en volume), en 2003 et 2004, ensuite très localement et sporadiquement par Curiosity, le roover de la NASA qui s'est posé sur Mars en 2011. La présence de ce gaz suiscite beaucoup d'intérêt dans la communauté scientifique; étant instable, c'est-à-dire qu'il a une durée de vie courte, sa détection même en traces indique la présence d'une source de méthane sur la planète. Il s'agit maintenant de déterminer si cette source est biologique (vie microbienne) ou géologique!

 

Il n’y a pas de couche d’ozone sur Mars

Les quantités d'ozone et de vapeur d'eau sont si faibles que les rayons UV du Soleil ne sont pas arrêtés comme c'est le cas sur Terre par l'action de la couche d'ozone. Cela veut dire que les rayons UV atteignant le sol pourraient détruire toutes présences éventuelles de molécules organiques. Pour certains ce fait est un argument permettant d'affirmer qu'aucune vie n'est possible sur Mars.

D'autres indiquent que, sous la surface, des niches écologiques favorables au développement de colonies bactériennes auraient pu ou pourraient encore exister sur Mars aujourd'hui. Ce fait nourrit de nombreuses discussions qui, en l'absence de nouvelles preuves concrètes, pourraient encore durer longtemps.

 


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