Comment Mars est-elle passée d’un monde probablement humide à la planète froide et aride actuelle ? Une nouvelle étude apporte une pièce importante au puzzle. Des chercheurs viennent en effet de montrer que d’immenses vagues de plasma provoquées par le vent solaire auraient pu arracher brutalement des particules à la haute atmosphère martienne.
Le vent solaire fait onduler l’atmosphère de Mars
Mars ne possède plus de champ magnétique global comparable à celui de la Terre. Son atmosphère reste donc directement exposée au flux de particules chargées émis par le Soleil. La NASA avait déjà établi grâce à la mission MAVEN que le vent solaire participait à l’érosion de l’atmosphère martienne.
La nouvelle étude publiée dans Science Advances identifie plus précisément un mécanisme appelé « instabilité de Kelvin-Helmholtz ». Lorsque deux couches de plasma se déplacent à des vitesses différentes, leur frontière forme de vastes ondulations comparables aux vagues créées par le vent à la surface de l’eau. Autour de Mars, celles-ci peuvent emporter des nuages d’ions vers l’espace.
MAVEN et Tianwen-1 observent simultanément le phénomène
Les scientifiques ont combiné les mesures de la sonde américaine MAVEN avec celles de l’orbiteur chinois Tianwen-1. Pendant que Tianwen-1 mesurait le vent solaire en amont de Mars, MAVEN observait les ions s’échappant de l’atmosphère. Cette approche a permis d’établir un lien direct entre les variations du vent solaire et ces épisodes d’éjection massive.
« Comprendre comment Mars est devenue la planète froide et sèche que nous observons aujourd’hui est important pour comprendre l’évolution des environnements planétaires », explique Chi Zhang, auteur principal de l’étude.
Une ancienne Mars beaucoup plus accueillante
La planète rouge possédait autrefois une atmosphère plus dense et de l’eau liquide a persisté à sa surface durant une partie de son histoire. L’érosion atmosphérique n’aurait toutefois pas été uniforme : ces vagues apparaissent préférentiellement d’un côté de Mars selon l’orientation du champ électrique du vent solaire.
Les chercheurs doivent désormais déterminer quelle proportion de l’atmosphère a réellement disparu par ce mécanisme. Ces travaux pourraient aussi aider à comprendre l’évolution d’autres planètes dépourvues d’un puissant bouclier magnétique.
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