Il y a quelque chose d'étrange à propos de l'oxygène dans l'atmosphère au-dessus du cratère du vent de Mars: ses niveaux fluctuent considérablement au fur et à mesure que les saisons changent. Et ce mystérieux cycle de l'oxygène ne peut être expliqué par aucune chimie connue, a révélé une nouvelle étude.
Le cratère de Gale est une dépression de 96 miles de large (154 kilomètres) qui a été créée par un crash de météores il y a 3,5 milliards à 3,8 milliards d'années. Le rover Curiosity de la NASA explore le cratère depuis 2012, lorsqu'il a atterri au pied du mont Sharp, une montagne géante au cœur du cratère, selon la NASA.
Au cours des trois dernières années martiennes (plus de cinq années terrestres), le rover a respiré l'air au-dessus du cratère Gale et analysé l'atmosphère à l'aide d'un instrument appelé Sample Analysis at Mars (SAM), qui fait partie d'un laboratoire de chimie portable, Les responsables de la NASA ont déclaré dans un communiqué.
SAM a confirmé que 95% de l'atmosphère de Mars est constituée de dioxyde de carbone (CO2) et les 5% restants sont une combinaison d'azote moléculaire (deux atomes d'azote liés ensemble), d'oxygène moléculaire, d'argon et de monoxyde de carbone. SAM a également constaté que, lorsque le gaz CO2 gèle aux pôles pendant l'hiver martien, la pression atmosphérique de la planète entière chute. Lorsque le CO2 s'évapore pendant les mois les plus chauds, la pression atmosphérique augmente à nouveau. L'argon et l'azote montent et descendent de façon prévisible, selon la quantité de CO2 dans l'air.
Mais lorsque SAM a analysé les niveaux d'oxygène dans le cratère, les résultats étaient mystifiants: les niveaux d'oxygène ont augmenté beaucoup plus haut que prévu - jusqu'à 30% de ses niveaux de base au printemps et en été - puis sont tombés à des niveaux inférieurs à ceux prévus dans le l'hiver.
"Nous avons du mal à expliquer cela", a déclaré dans un communiqué l'auteur principal Melissa Trainer, scientifique planétaire au Goddard Space Flight Center de la NASA dans le Maryland. «Le fait que le comportement à l'oxygène ne soit pas parfaitement reproductible à chaque saison nous fait penser que ce n'est pas un problème lié à la dynamique atmosphérique» ou à tout processus physique qui se produit dans l'atmosphère comme la rupture des molécules. Toutes les explications possibles qu'ils ont trouvées n'ont pas été à la hauteur.
Au contraire, "ce doit être une source et un puits chimiques dont nous ne pouvons pas encore tenir compte", a-t-elle ajouté.
Ce casse-tête rappelle un mystère similaire à propos des niveaux de méthane dans le cratère: SAM a précédemment constaté que les niveaux de méthane généralement indiscernables augmentent parfois d'environ 60% en été et chutent à d'autres moments aléatoires, pour des raisons inconnues.
"Nous commençons à voir cette corrélation alléchante entre le méthane et l'oxygène pendant une bonne partie de l'année sur Mars", a déclaré Sushil Atreya, professeur de climat et de sciences spatiales et d'ingénierie à l'Université du Michigan à Ann Arbor. "Je pense qu'il y a quelque chose." Mais personne ne sait encore ce qu'est ce "quelque chose", a-t-il ajouté.
L'oxygène et le méthane peuvent être produits biologiquement (comme par les microbes) et géologiquement (par exemple par l'eau et les roches), et les scientifiques ne savent pas quel processus pourrait produire les éléments en excès. Cependant, à la déception des chasseurs extraterrestres, il est plus probable que l'excès d'oxygène et de méthane soit le résultat d'un processus géologique, selon le communiqué. Actuellement, la source la plus probable de l'excès d'oxygène est le sol martien, a rapporté l'équipe. Mais même si c'est le cas, ils n'ont aucune idée de ce qui, dans le sol, libère autant d'oxygène dans l'atmosphère.
Les résultats ont été publiés le 12 novembre dans le Journal of Geophysical Research: Planets.
