Comment Mars a perdu ses océans
Comment Mars a perdu ses océans: Il est reconnu depuis longtemps que Mars avait autrefois des océans en raison, en partie, d’un champ magnétique protecteur semblable à celui de la Terre. Néanmoins, le champ électromagnétique a disparu et une nouvelle étude pourrait enfin expliquer pourquoi.
Les scientifiques ont recréé les conditions prévues dans le noyau de Mars, il y a des milliards d’années. Ils ont découvert que le comportement du métal en fusion; supposé être présent générait très probablement un bref champ magnétique prédestiné à disparaître.
Que ce soit grâce à la science-fiction ou au fait que vous pouvez la voir de vos propres yeux depuis la Terre, Mars a captivé l’imagination des individus pendant des siècles. C’est l’une des planètes les plus proches de nous. Elle a aussi été étudiée avec tous les types d’instruments scientifiques à bord de plusieurs sondes spatiales; sans pilote qui l’ont explorée et continuent de le faire.
Cependant, malgré cela, il reste de grandes questions sans réponse concernant Mars – dont les réponses peuvent même éclairer notre passé et notre avenir lointains, puisque la Terre, Mars et toutes nos planètes voisines sont nées des mêmes choses cosmiques.
Comment les océans de Mars se sont-ils formés ?
Certaines questions importantes sur Mars ont déjà trouvé une réponse. Nous savons que plusieurs caractéristiques visibles de Mars sont la preuve qu’elle avait des océans et un champ magnétique protecteur. Néanmoins, en particulier, une question était venue à l’esprit du professeur Kei Hirose du Département des sciences de la Terre et des planètes de l’Université de Tokyo : il devait y avoir un champ électromagnétique autour de Mars, alors pourquoi était-il là ? Pourquoi était-il là si brièvement ? Obligé de répondre à cette question, un groupe dirigé par Ph.D. L’étudiante Shunpei Yokoo du laboratoire Hirose a exploré une méthode unique pour tester quelque chose d’aussi éloigné de nous dans le temps et dans l’espace.
“Le champ électromagnétique de la Terre est entraîné par des courants de convection incroyablement importants de métaux en fusion dans son noyau. On pense que les champs magnétiques sur diverses autres planètes fonctionnent de la même manière », a déclaré Hirose. “Bien que la composition interne de Mars soit inconnue, les preuves des météorites indiquent qu’il s’agit de fer fondu enrichi de soufre. Les lectures sismiques de la sonde InSight de la NASA à la surface nous montrent que le noyau de Mars est plus gros et beaucoup moins dense que l’on ne le pensait auparavant. Ces choses suggèrent ainsi la présence d’éléments plus légers supplémentaires tels que l’hydrogène. Avec ces informations, nous préparons des alliages de fer qui devraient constituer le noyau et les soumettons à des expériences. »
Les résultats de l’expérience
L’expérience comprenait des diamants, des lasers et un choc imprévu. Yokoo a fabriqué un échantillon de matériau contenant du fer; du soufre et de l’hydrogène, Fe-S-H; ce dont lui et son équipe s’attendaient à ce que le noyau de Mars soit autrefois fabriqué.
Ils ont fixé cet échantillon entre deux diamants et l’ont compressé tout en le chauffant avec un laser infrarouge. Il s’agissait d’imiter la température et la pression approximatives au cœur. Les observations d’échantillons avec des rayons X et des faisceaux d’électrons ont permis à l’équipe d’imaginer ce qui se passait pendant la fusion sous pression et même de cartographier la transformation de la composition de l’échantillon durant cette période.
« Nous avons pourtant, nous étonnait de voir un comportement spécifique qui pourrait expliquer beaucoup de choses. Le Fe-S-H homogène à l’origine s’est séparé en deux liquides uniques avec un niveau de complexité qui n’a jamais se vit auparavant sous ce genre de pressions »; a déclaré Hirose. “L’un des liquides de fer était riche en hydrogène, l’autre riche en soufre, et cela est essentiel pour discuter de la naissance et de la mort du champ magnétique autour de Mars.”
Le fer liquide riche en hydrogène et pauvre en soufre
Le fer liquide riche en hydrogène et pauvre en soufre, étant moins dense, aurait certainement dépassé le fer liquide plus dense, riche en soufre et pauvre en hydrogène, créant des courants de convection. Ces courants, comparables à ceux du monde, auraient entraîné un champ électromagnétique capable de maintenir l’hydrogène dans une atmosphère autour de Mars, permettant à l’eau d’exister sous forme liquide.
Contrairement aux courants de convection internes de la Terre, qui durent très longtemps, une fois, les deux liquides complètement séparés, il n’y aurait sûrement plus eu de courants pour entraîner un champ électromagnétique. De plus, lorsque cela s’est produit ; l’hydrogène de l’atmosphère s’expulsait vers l’espace par le vent solaire entraînant la décomposition de la vapeur d’eau et, finalement, l’évaporation des océans martiens. Par ailleurs, tout cela se serait produit, il y a environ 4 milliards d’années.
Le champ électromagnétique
“Le champ électromagnétique de la Terre s’entraîne ainsi par des courants de convection incroyablement importants de métaux en fusion dans son noyau. On pense que les champs magnétiques sur diverses autres planètes fonctionnent de la même manière », a déclaré Hirose. “Bien que la composition interne de Mars soit inconnue, les preuves des météorites indiquent qu’il s’agit de fer fondu enrichi de soufre. Les lectures sismiques de la sonde InSight de la NASA à la surface nous montrent que le noyau de Mars est plus gros et beaucoup moins dense que l’on ne le pensait auparavant. Ces choses suggèrent la présence d’éléments plus légers supplémentaires tels que l’hydrogène. Avec ces informations, nous préparons des alliages de fer qui devraient constituer le noyau et les soumettons à des expériences. »
La société japonaise a soutenu ce travail pour la promotion de la science (JSPS) KAKENHI (Grant No. 16H06285 et 21H04506).
Lire l’article original sur Science Daily.
