En utilisant un modèle nouvellement développé pour comprendre l'évolution de l'atmosphère martienne, une nouvelle étude suggère que Mars est né humide avec une atmosphère dense permettant des océans chauds à chauds pendant des millions d'années. Le modèle relie l'évolution de l'atmosphère martienne à La formation de Mars à l'état fondu jusqu'à la formation des premiers océans et de l'atmosphère.
Le modèle montre que la vapeur d'eau dans le Atmosphère martienne était concentrée dans la basse atmosphère, comme c’est le cas aujourd’hui sur Terre, tandis que la haute atmosphère de Mars était « sèche » car elle se condenserait sous forme de nuages à des niveaux inférieurs de l’atmosphère. Au contraire, l’hydrogène moléculaire (H2) ne s’est pas condensé et a été transporté vers la haute atmosphère de Mars, où il a été perdu dans l’espace.
Cette conclusion – que la vapeur d’eau s’est condensée et a été retenue au début de Mars alors que l’hydrogène moléculaire ne s’est pas condensé et ne s’est pas échappé – permet de relier directement le modèle aux mesures effectuées par des engins spatiaux, en particulier le rover Curiosity du Mars Science Laboratory.
Kaveh Pahlevan, chercheur à l'Institut SETI, a déclaré : « Nous pensons avoir modélisé un chapitre négligé dans La première histoire de Mars immédiatement après la formation de la planète. Pour expliquer ces données, l’atmosphère martienne primordiale devait être très dense (plus de 1000 2 fois plus dense que l’atmosphère moderne) et composée principalement d’hydrogène moléculaire (HXNUMX).
« Cette découverte est importante car le H2 est connu pour être un gaz à effet de serre important dans les environnements denses. Cette atmosphère dense aurait produit un fort effet de serre, permettant très tôt aux océans d'eau chaude à chaude de stabiliser l'atmosphère. Surface martienne pendant des millions d'années jusqu'à ce que le H2 soit progressivement perdu dans l'espace. Pour cette raison, nous déduisons que – avant la formation de la Terre elle-même – Mars est née humide.
Le rapport deutérium/hydrogène (D/H) de diverses roches martiennes, y compris les météorites martiennes et celles étudiées par Curiosity, constitue la principale source de contraintes de données du modèle. Le deutérium est un isotope lourd de l'hydrogène. La plupart des météorites de Mars sont des roches ignées ; ils ont été créés lorsque l’intérieur de Mars a fondu et que le magma est remonté à la surface.
Le rapport deutérium/hydrogène de l'eau dissoute dans ces roches ignées internes (dérivées du manteau) est comparable à celui de l'eau dissoute dans ces roches ignées internes (dérivées du manteau). les océans sur Terre, suggérant que les deux planètes avaient initialement des rapports D/H identiques et que leur eau provenait de la même source au début du système solaire.
Le modèle montre en outre que si l'atmosphère martienne était riche en H2 au moment de sa formation (et plus de 1000 2 fois plus dense qu'aujourd'hui), alors les eaux de surface seraient naturellement enrichies en deutérium d'un facteur 3 à 2 fois par rapport à l'intérieur, reproduisant les observations. Le deutérium préfère se répartir dans la molécule d'eau par rapport à l'hydrogène moléculaire (HXNUMX), qui absorbe préférentiellement l'hydrogène ordinaire et s'échappe du haut de l'atmosphère.
Pahlavan a affirmé Valérie Plante., "Il s'agit du premier modèle publié qui reproduit naturellement ces données, ce qui nous donne une certaine confiance dans le fait que le scénario d'évolution atmosphérique que nous avons décrit correspond aux premiers événements sur Mars."
Journal de référence:
- Kaveh Pahlevan et al., Une origine atmosphérique primordiale de l'enrichissement en deutérium hydrosphérique sur Mars, Lettres de science de la terre et de la planète (2022). EST CE QUE JE: 10.1016/j.epsl.2022.117772
