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L’habitabilité de Mars serait limitée par sa petite taille

Illustration de la planète Mars avec de l'eau en surface.

Représentation artistique de la planète Mars avec de l'eau à sa surface.

Photo : NASA/Washington University/Sean Garcia

La planète Mars est peut-être trop petite pour retenir à sa surface de grandes quantités d'eau ou d’autres substances volatiles nécessaires à l’apparition de la vie, estiment des scientifiques américains.

Plusieurs preuves de la présence d'eau dans l'évolution ancienne de Mars ont été recueillies dans les dernières décennies.

L’eau, essentielle à la présence de la vie sur Terre, est pourtant absente de la surface martienne de nos jours. Que s’est-il donc passé pour que la planète devienne désertique?

Plusieurs explications ont été avancées, notamment un affaiblissement du champ magnétique de la planète qui aurait entraîné la disparition de son épaisse atmosphère.

Selon le Pr Kun Wang et ses collègues de l'Université de Washington à Saint-Louis, la réponse se trouve ailleurs et serait liée à la taille de la planète.

Pour l’établir, ces chercheurs ont mesuré la composition isotopique du potassium dans une vingtaine de météorites martiennes pour estimer la présence, la distribution et l'abondance de substances volatiles, telles que l’eau, sur Mars.

Ces analyses montrent que Mars a perdu plus de potassium que la Terre durant son évolution, mais en a conservé davantage que la Lune ou l'astéroïde 4-Vesta. Elles montrent ainsi une corrélation claire entre la taille d’un astre et sa composition isotopique du potassium.

Ces résultats laissent donc à penser que les planètes rocheuses de plus grande masse conservent plus d'éléments volatils pendant leur formation que les plus petites.

Le destin de Mars s’est décidé dès le début , affirme le Pr Wang dans un communiqué publié par l’Université. Il existe probablement un seuil de taille à partir duquel les planètes rocheuses réussissent à retenir suffisamment d'eau pour permettre l'habitabilité et la tectonique des plaques, ajoute-t-il. Et la planète Mars se situe en dessous de ce seuil.

Repères

  • Comme Mercure, Vénus et la Terre, Mars est une planète rocheuse. Les quatre autres planètes du système solaire sont gazeuses.
  • La circonférence et le diamètre équatoriaux de Mars sont deux fois plus petits que ceux de la Terre.
  • La masse de Mars est aussi inférieure à celle de la Terre.
  • La force gravitationnelle à la surface de Mars est 38 % de celle à la surface de la Terre.
La Terre et Mars apparaissent sur fond noir.

La circonférence et le diamètre équatoriaux de Mars sont deux fois plus petits que ceux de la Terre.

Photo : NASA

Des critères à revoir

Ces travaux pourraient aider les scientifiques dans la recherche de la vie sur d'autres planètes.

Jusqu’à aujourd’hui, le concept de zone habitable, c’est-à-dire la distance entre une planète et son étoile, était considéré comme l’élément central dans la capacité d’une planète à maintenir à sa surface les éléments essentiels à l’apparition de la vie.

Notre étude montre qu'il existe une gamme de tailles très limitée pour que les planètes aient juste assez, mais pas trop, d'eau pour développer un environnement de surface habitable, estime Klaus Mezger, de l'Université de Berne, en Suisse, co-auteur de l'étude.

Ces résultats guideront les astronomes dans leur recherche d'exoplanètes habitables dans d'autres systèmes solaires.

Une citation de :Klaus Mezge, co-auteur de l'étude

M. Wang pense que, en plus de la zone habitable, la taille de la planète devrait probablement être davantage prise en compte dans l’évaluation des chances qu’une exoplanète abrite la vie.

Le bon côté de ce nouveau critère à considérer est que la taille d'une exoplanète est l'un des paramètres les plus faciles à déterminer, selon lui.

En nous basant sur la taille et la masse, nous pouvons maintenant déterminer si une exoplanète est candidate à la présence de la vie, car ce sont des facteurs déterminants pour la rétention des substances volatiles, précise M. Mezge

Le détail de ces travaux est publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

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