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Des indices sur l’atmosphère de Mars pourraient se trouver à la surface de sa lune Phobos

La lune martienne condamnée Phobos, qui est sur une lente spirale de mort au-dessus de la planète rouge, peut contenir des secrets sur la formation de Mars.

L’orbite lunaire de Mars – qui se dégrade progressivement au cours des éons – l’amène à travers des molécules chargées (ions) d’oxygène, de carbone, d’azote et d’argon que Mars rejette de son atmosphère depuis des milliards d’années. Certains de ces ions pourraient rester sur la surface de Phobos, selon une nouvelle étude.

L’étude était basée sur les observations de la mission Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) de la NASA, qui examine l’atmosphère martienne depuis son arrivée sur l’orbite de la planète rouge en 2014. Le vaisseau spatial traverse également l’orbite de Phobos cinq fois par jour sur Terre.

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L’instrument de composition suprathermique et thermique d’ions (STATIC) de MAVEN a mesuré les ions martiens dans l’orbite de Phobos, permettant aux scientifiques d’estimer à quelle profondeur ces ions plongeraient à la surface de Phobos s’ils devaient entrer en collision avec la lune martienne. Les chercheurs ont estimé que les ions ne creusaient pas plus de quelques centaines de nanomètres de profondeur, soit 250 fois moins profond que la largeur d’un cheveu humain, selon un communiqué de la NASA.

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« Nous savions que Mars avait perdu son atmosphère dans l’espace, et maintenant nous savons qu’une partie s’est retrouvée sur Phobos », a déclaré l’auteur principal Quentin Nénon, chercheur au Laboratoire des sciences spatiales de l’Université de Californie à Berkeley, dans le communiqué. (Une équipe de Berkeley a également conçu et construit l’instrument STATIC.)

Si quelqu’un pouvait étudier Phobos de près – personne n’a encore pu y arriver – les études ioniques pourraient éclairer davantage le mystère de la perte d’atmosphère de Mars et la question associée de savoir quand l’eau a cessé de couler à la surface de la planète. . L’eau est un ingrédient clé de la vie et la résolution du débat aidera les scientifiques à mieux comprendre les chances de survie de la planète rouge. Alors que MAVEN étudie la perte atmosphérique sur Mars depuis des années, Phobos fournirait une autre perspective.

Phobos tel qu’observé par le spectrographe ultraviolet d’imagerie MAVEN. L’orange montre la lumière du soleil mi-ultraviolette réfléchie par la surface de Phobos, exposant la forme irrégulière et les cratères de la lune. Le bleu montre la lumière ultraviolette lointaine, qui est dispersée par l’hydrogène gazeux dans la haute atmosphère de Mars. (Crédit d’image: CU / LASP / NASA)

Phobos a été observé de loin, mais tous les efforts pour atteindre la lune jusqu’à présent ont échoué. Plusieurs missions planifiées ne se sont jamais concrétisées, et même celles qui ont été lancées n’ont pas atteint leur destination (y compris les Phobos 1 et Phobos 2 de l’Union soviétique à la fin des années 1980, et la mission russo-chinoise Phobus-Grunt qui n’a jamais réussi à quitter l’orbite terrestre. en 2011-12.)

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Mais il y a de l’espoir pour plus de réponses bientôt, car l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) prévoit d’envoyer la mission Martian Moons Exploration (MMX) à Phobos en 2024. MMX collectera des échantillons de la surface et les renverra sur Terre. La NASA a déclaré que pour répondre aux questions de l’équipe de Nénon sur l’atmosphère martienne, il serait idéal que MMX atterrisse du côté de la lune toujours face à Mars.

« Phobos est verrouillé sur Mars, comme la lune de la Terre est verrouillée sur Terre, montrant ainsi toujours la planète d’un seul côté », a déclaré la NASA dans le même communiqué. « En conséquence, les roches du côté proche de Phobos ont été baignées pendant des millénaires d’atomes et de molécules martiens. Les recherches de Nénon montrent que la couche superficielle la plus élevée du côté proche de Phobos a été soumise à 20 à 100 fois plus d’ions martiens capricieux que son côté éloigné. « 

Étudier Phobos pour trouver des indices sur l’atmosphère martienne a un précédent, beaucoup plus près de chez nous. La lune terrestre a également un enregistrement des atomes du soleil et de la Terre, qui sont apparus dans des échantillons des missions d’atterrissage humain Apollo des années 1960 et 1970, a noté la NASA dans le même communiqué.

Les lunes dites «sans air» telles que Phobos, sa double lune martienne Deimos et la lune terrestre sont soumises à peu d’érosion car il n’y a pas d’atmosphère substantielle, ni de processus de surface comme le vent et l’eau. Cette surface lentement changeante de ces lunes fournit ainsi un précieux enregistrement de l’histoire du système solaire.

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En plus de regarder l’atmosphère de Mars, MMX peut également aider les scientifiques à comprendre l’histoire d’origine de Phobos et Deimos. Les minuscules lunes peuvent être des astéroïdes capturés par la gravité martienne, des satellites de Mars formés en même temps que leur planète mère, ou des restes d’une collision cosmique.

Un article basé sur la nouvelle étude a été publié le 1er février dans Nature Geoscience.

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