Des scientifiques avancent qu'il faudrait s'intéresser de plus près à la surface de Phobos, l'une des lunes martiennes. L'objet céleste pourrait contenir des ions échappés de l'atmosphère de Mars par le passé.

La plus grande des deux lunes martiennes a probablement des choses à nous apprendre sur le passé de la planète. Dans une nouvelle étude, publiée le 1er février 2021 au sein de Nature Geoscience et relayée par la Nasa, des scientifiques estiment que, si l’on pouvait analyser des extraits de la surface de Phobos en laboratoire, on pourrait espérer en savoir plus sur la façon dont l’atmosphère martienne a évolué.

Les chercheurs font une analogie avec ce que l’on sait d’un système familier : celui formé par la Terre et la Lune. « Les atomes et les molécules transportés par les ions s’échappant de l’atmosphère passée et présente de la Terre peuvent être préservés dans le régolithe [ndlr : couche de roches brisées, située sous un tapis de poussières qui jonche le sol lunaire] proche de la Lune », rappellent-ils. Ils ajoutent qu’ « une situation similaire dans laquelle une atmosphère planétaire fuit dans l’espace et des ions atmosphériques accélérés sont implantés à l’intérieur de grains de régolithe existe pour le système Mars-Phobos ».

Phobos observée par MAVEN. // Source : CU/LASP and NASA (photo recadrée)

« Des enregistrements de l’atmosphère passée de Mars » sur Phobos ?

On présume que la surface de Phobos doit être couverte d’un régolithe, tout en ignorant exactement l’âge de la surface de cette lune (elle pourrait aussi bien être âgée de plus de 3,5 milliards d’années, que de moins de 100 à 500 millions d’années, écrivent les auteurs). On peut supposer que certains régolithes présents à la surface de Phobos auraient été bombardés par des ions échappés de l’atmosphère de la planète rouge. « Cela implique que, comme pour le système Terre-Lune, le régolithe de Phobos peut contenir des enregistrements de l’atmosphère passée de Mars », avancent les scientifiques.

Autrement dit, et comme le résume la Nasa, Phobos évoluerait en orbite dans un flux d’éléments chargés qui auraient quitté l’atmosphère martienne (on pense que l’atmosphère de Mars a probablement perdu de son épaisseur au cours de son histoire). Certains ions se fracasseraient à la surface de Phobos, où ils se logeraient dans sa surface. À cela, il faut ajouter que Phobos présente toujours le même côté à Mars (comme la Lune face à la Terre) : la surface de ce côté aurait pu être particulièrement baignée d’ions, par rapport à l’autre portion qui ne voit jamais Mars.

Pour arriver à ce scénario, les scientifiques ont exploité les données de la mission MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), une sonde de la Nasa lancée en 2013 pour étudier l’atmosphère de Mars. La sonde a traversé à environ cinq reprises par jour (terrestre) l’orbite de Phobos au cours de sa mission principale : les scientifiques ont eu l’intuition qu’ils pourraient mobiliser ses données pour tenter d’apprendre de nouveaux détails sur Phobos. L’instrument STATIC à bord de la sonde est destiné à analyser la composition des ions thermiques.

Une mission de retour d’échantillons en cours de développement

Un tel scénario serait à vérifier à l’aide d’échantillons directement prélevés sur Photos, sur le côté le plus proche de Mars, et rapportés sur Terre. Les chercheurs imaginent que les études menées en laboratoire pourraient ressembler à ce qui a déjà été réalisé sur des météorites martiennes récupérées sur Terre.

Une mission est justement en cours de développement pour tenter de ramener sur Terre un échantillon de la lune martienne : baptisée Martian Moons Exploration (MMX), elle est menée par la Jaxa (Japon), le Cnes (France) et le DLR (Allemagne). Son lancement pourrait avoir lieu en 2024, avec un retour d’échantillon à l’horizon 2029.

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