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Creuser, sonder, analyser le sol
Une équipe de chercheurs de la NASA a découvert dans une météorite martienne retrouvée sur Terre des indices qui permettent de penser que la vie a existé sur Mars. D'après certains scientifiques, la structure cylindrique vue ici serait le fossile d'une forme de vie martienne primitive.	(Source : NASA/Johnson Space Center)
Les scientifiques peuvent reconstituer l'histoire de Mars en étudiant sa géologie. Quelques instruments requis à cette fin sont conçus pour creuser, sonder et analyser le sol et ce qui se trouve au-dessous. En connaître plus sur la géologie martienne favorisera une meilleure compréhension, par comparaison, de l'histoire et de l'évolution de la Terre.
À titre d'exemple, le laboratoire de chimie du Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer (MECA) de l'atterrisseur martien de Phoenix goûte les échantillons de sol en les dissolvant dans l'eau. Cela lui permet de mesurer l'acidité du sol et de déterminer sa composition en minéraux.
L'analyseur TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer) étudie d'autres propriétés du sol martien. Il chauffe graduellement les échantillons jusqu'à 1000 degrés Celsius pour étudier le passage de la matière de la phase solide aux phases liquide et gazeuse. Par exemple, il peut déceler la présence de glace dans les échantillons en calculant la quantité d'énergie requise pour chauffer l'échantillon (s'il y a de la glace, la quantité d'énergie requise sera plus grande).
Les sondes martiennes les plus récentes sont généralement équipées de spectromètres, de microscopes et de laboratoires de chimie organique afin de mieux nous renseigner sur le sol oxydé de notre voisine planétaire.
Cette image composite en fausses couleurs montre la roche surnommée Bounce après que le robot Spirit eut foré son centre à l'aide d'un instrument d'abrasion. (Source : NASA/JPL/Cornell) On suppose que Mars a perdu une grande partie de son atmosphère après avoir subi l'impact d'astéroïdes tôt dans son histoire. (Source : ESA)
Le lidar de Phoenix en sol martien. (Source : NASA/JPL-Caltech/Université de l'Arizona/Texas A&M University)
Les secrets de l'atmosphère
Les sciences de l'atmosphère ont pour objet l'étude des variations dans l'atmosphère, la magnétosphère et l'ionosphère des planètes. L'intérêt du Canada envers l'environnement atmosphérique terrestre lui a permis d'acquérir une solide expérience qui peut maintenant être utilisée pour étudier l'atmosphère d'autres planètes du système solaire, notamment Mars.
L'expertise du Canada dans ce domaine a été mise à profit par la mission Phoenix. En effet, un instrument canadien de détection au laser, nommé lidar, a été envoyé sur Mars dans le cadre de cette mission afin de dévoiler les mystères que recèle l'atmosphère de la planète. Le lidar a sondé les basses couches de l'atmosphère en examinant les nuages et les particules de poussière aériennes. Il a émis un faisceau lumineux de couleur verte à une altitude pouvant atteindre 20 kilomètres au-dessus du site d'atterrissage, jusqu'à trois fois par jour pendant des périodes de 15 minutes. Il a mesuré la hauteur et la composition des particules dans l'atmosphère pour nous renseigner sur les nuages, le brouillard et la poussière.
La station météorologique (MET) canadienne de l'atterrisseur martien Phoenix nous a permis aussi de mieux comprendre l'atmosphère grâce à ses relevés de température, de pression et de vitesse du vent. Les données recueillies contribueront à la conception et au développement de modèles de météo martienne qui, non seulement seront utiles lors de futures missions, mais qui permettront aussi d'améliorer nos connaissances de la Terre.
La vie en dehors de la Terre
L'astrobiologie, aussi appelée exobiologie, est la science qui a pour objet l'étude des possibilités d'existence de vie ailleurs que sur la Terre.
La confirmation de l'existence d'une forme de vie, disparue ou existante, sur d'autres corps célestes du système solaire présenterait un intérêt scientifique sans précédent. Les scientifiques canadiens se sont déjà penchés et se penchent toujours sur les météorites d'origine martienne dans le cadre de missions diverses, notamment la mission Phoenix, qui ont confirmé la présence d'eau sur la planète rouge. La prochaine étape de l'exploration de Mars par la communauté scientifique internationale réside dans la recherche de signes de vie avec la mission Mars Science Laboratory (MSL)Anglais seulement.
La présence d'eau sur Mars porte les scientifiques à croire que la vie telle que nous la connaissons pourrait exister sur Mars. Les missions actuelles et futures se penchent sur la composition du sol martien afin d'établir si les éléments essentiels à la vie sur Terre existent sur Mars. La découverte de ces éléments marquerait une nouvelle étape en nous renseignant sur le potentiel d'habitabilité de la planète rouge, soit sa capacité à soutenir la vie. Cela pourrait aussi mener à la découverte de formes de vie antérieure, probablement sous forme microbienne.
Phoenix au travail dans l'Arctique martien. À l'aide d'une sonde ressemblant à une fourchette, Phoenix mesure la conductivité du sol. On peut voir ici l'ombre de l'instrument ainsi que les marques circulaires qu'il a laissées dans le sol martien. (Source : NASA/JPL-Caltech/UA/Max Planck Institute)
Illustration d'artiste de la présence d'eau sous la surface martienne. Si des formations aquifères existent réellement, les implications pour l'exploration humaine et une éventuelle colonisation de la planète rouge seraient considérables. (Source : ESA)
L'étude des petits corps célestes
Les volcans martiens Ceraunius Tholus (bas) et Uranius Tholus (haut). La présence de cratères d'impact sur ces volcans, plus spécialement sur Uranius Tholus, indique qu'ils sont passablement anciens et maintenant inactifs. (Source : NASA/JPL/Malin Space Science Systems)
L'une des caractéristiques les plus frappantes de l'irrégulière Phobos est la présence de sillons sur presque toute sa surface de 27 kilomètres de diamètre. Certains mesurent 700 mètres de largeur et 90 mètres de profondeur. (Source : ESA) Le Canada est riche d'une communauté très active dans l'étude des petits corps célestes de l'Univers tels que les lunes, les astéroïdes et les comètes. Les météorites sont souvent des échantillons de corps célestes que l'on peut trouver sur Terre. Ces météorites, de même que les cratères créés lors de leur impact avec notre planète, sont bien connus des scientifiques canadiens qui ont acquis une grande expertise en la matière. En fait, le Canada semble être un lieu propice aux découvertes de météorites. Les scientifiques estiment que la dernière période glaciaire (durant laquelle le pays était recouvert d'un gigantesque glacier) a laissé une concentration importante de météorites le long des côtes du continent. On peut aussi observer des cratères d'impact de taille notable dans le Nord du Québec et dans l'Arctique.
L'étude des lunes de la planète rouge peut aussi nous aider à mieux comprendre cette dernière. D'après les scientifiques, les deux lunes de Mars, Phobos et Deimos, sont des astéroïdes qui ont été capturés par la force gravitationnelle de la planète. Ces lunes pourraient contenir des échantillons de Mars qui auraient atterri sur leur surface à la suite des impacts survenus sur la planète alors qu'elle était plus jeune, causant ainsi l'éjection de matière dans l'espace.
La communauté scientifique canadienne est particulièrement intéressée par ces lunes, balises de l'évolution du système solaire et de Mars elle-même. Les météorites et astéroïdes, comme Deimos et Phobos, sont des témoins de la naissance de l'Univers. Contrairement aux roches planétaires, leur composition géologique est restée intacte (puisqu'ils n'ont pas subi l'action dynamique d'une planète) depuis leur formation. Ils nous permettent donc de remonter le temps et nous renseignent sur la composition du système solaire à sa formation. L'étude de Deimos et de Phobos ainsi que de météorites martiennes fournit des indices aux scientifiques quant à la composition de Mars, mais aussi sur son atmosphère grâce à l'air emprisonné à l'intérieur de ces roches.
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