Les chercheurs créent des simulations avancées qui fourniront une compréhension plus approfondie de l’histoire climatique de Mars et aideront à déterminer si elle a été en mesure de maintenir la vie.
Une équipe internationale de chercheurs développe un modèle d’évolution de Mars qui pourrait débloquer certains de ses secrets de longue date, y compris si elle a une fois nourri la vie.
François Forget, un scientifique de l’espace du Pierre Simon Laplace Institute en France, est l’homme à la recherche de ces réponses. Ce n’est pas un voyageur dans le temps, mais espère faire la meilleure chose suivante.
Son équipe de chercheurs, réunie sous le nom de « Mars Through Time », essaie de reconstituer différentes périodes de l’histoire de la planète. L’objectif est de répondre à la question qui a longtemps perplexe les scientifiques: Mars était-il autrefois habitable?
« Mars était un endroit où la vie aurait pu émerger, donc c’est très fascinant », a déclaré oublier, le principal enquêteur de Mars à travers le temps.
Le travail de son équipe est coordonné au Centre national français de recherche scientifique à Paris. L’initiative de six ans, se terminant en novembre 2025, vise à faire la lumière sur les délais possibles pendant lesquels Mars aurait pu être chaud et mouillé, couvert de glaciers, et peut-être même adapté à la vie.
Les missions précédentes à Mars ont donné un aperçu provisoire de son histoire, mais n’ont pas montré à quoi ressemblait la planète. L’exploration robotique a révélé que Mars n’était pas toujours la planète désertique qu’elle est aujourd’hui. Il a été témoin des époques propices aux rivières et aux lacs, ainsi qu’aux glaces.
Pourtant, nous en savons encore peu sur les processus climatiques qui ont façonné sa surface. C’est là que l’équipe de Forget entre en jeu.
« Nous essayons d’inventer un nouveau modèle, de construire une planète virtuelle qui évolue dans le temps », a déclaré Forget. « C’est un projet super ambitieux. »
Les travaux pour développer ce modèle sont en cours depuis 2019 et se sont avérés plus difficiles à développer qu’on ne le pensait initialement – en partie en raison de la grande quantité de puissance de calcul requise. Mais la fin est en vue.
« Maintenant, je sais que c’est possible », a-t-il dit. « Je suis convaincu que bientôt nous aurons un très bel outil disponible pour la communauté. »
Cela signifie que nous pourrions bientôt utiliser cette machine à remonter le temps virtuelle pour nous transporter vers différentes périodes de l’histoire martienne et comprendre exactement ce qui est arrivé à la planète et quand.
Une brève histoire du temps
Comme la Terre, Mars est né à l’aube de notre système solaire, il y a 4,5 milliards d’années. C’est environ la moitié de la taille de notre propre planète et est plus éloigné du soleil que nous. À cette distance, il reçoit moins de rayonnement solaire que la Terre.
Cependant, les preuves suggèrent de plus en plus qu’au début de sa vie, Mars était une planète chaleureuse et humide un peu comme la nôtre.
Des preuves géologiques et minéralogiques montrent que Mars possédait autrefois une atmosphère plus épaisse que la planète aujourd’hui. Encore plus intrigant, nous pouvons également voir des restes de lacs et de mers anciens à sa surface.
Deux d’entre eux sont actuellement explorés par la curiosité et la persévérance de la NASA Rovers.
À un moment donné il y a 3 à 4 milliards d’années, Mars a perdu son atmosphère pour des raisons qui ne sont pas encore entièrement comprises, et avec elle, les conditions tempérées qui permettaient à l’eau liquide d’exister à sa surface.
Aujourd’hui, la planète est stérile et sèche, à l’exception de l’eau considérée comme piégée sous sa surface, et de la glace que nous pouvons voir congelée à ses poteaux.
Quand exactement la planète était chaude et humide est toujours une question ouverte.
« Nous ne comprenons pas le processus climatique qui a permis cela », a déclaré Found, et souligne une question cruciale à explorer. « L’eau liquide signifie qu’il y avait une possibilité d’émergence de la vie en même temps que la vie a émergé sur Terre. »
On pense également que Mars a traversé des périodes de vaste glaciation, sculptant les vallées à sa surface, lorsque l’atmosphère a temporairement disparu.
Le modèle de Forget espère donner un aperçu du moment où ces périodes se sont produites. Il sera en mesure de le faire avec une précision contrairement à tous les modèles de climat Mars précédents. Les modèles actuels ne fournissent qu’un instantané du climat à tout moment.
« Nous essayons d’avoir un nouveau modèle qui peut simuler l’évolution de Mars pendant des milliers ou des millions d’années », a déclaré Forget. « Lorsque nous faisons cela, nous pouvons simuler l’évolution des glaciers et des lacs. »
Changements atmosphériques
Pour développer le modèle, oubliez et son équipe prend des informations connues sur Mars et utilise des ordinateurs puissants pour simuler les conditions à sa surface auquel cela aurait pu conduire.
Par exemple, un facteur changeant majeur connu sur Mars a été son obliquité, l’inclinaison de la planète alors qu’elle orbite le soleil.
Actuellement, il est d’environ 25 degrés, similaire à la Terre, mais il a varié tout au long de son histoire de presque zéro degrés à plus de 60 degrés, a déclaré oublier. Cela a provoqué de grandes oscillations dans la quantité de chaleur à la surface de Mars.
L’épaisseur et la composition de l’atmosphère martienne au fil du temps sont également une question ouverte. Aujourd’hui, l’atmosphère de la planète représente environ 1% du volume de la Terre, avec 95% composée de CO2.
« Nous avions l’habitude de penser que si vous ajoutez suffisamment de CO2, vous aurez un climat chaleureux », a déclaré oublier. « Mais ce n’est pas suffisant. Il y a autre chose qui a permis un climat chaud. »
La pensée actuelle est que l’ancien volcanisme sur Mars a expulsé une quantité considérable d’hydrogène dans l’atmosphère qui, combinée avec du CO2, pourrait faire un effet de serre suffisant. « Mais c’est très spéculatif. Il y a un mystère là-bas », souligne Found.
De grands impacts, comme les collisions avec des astéroïdes ou des comètes, auraient également pu influencer le climat de Mars. « Avec nos outils, nous pouvons modéliser cela », a déclaré oublier. Les preuves de ces impacts sont visibles aujourd’hui en tant que cratères à la surface de la planète.
Visages de Mars
Bien que Mars soit stérile aujourd’hui, il a montré de nombreux visages dans le passé.
« Grâce aux enregistrements géologiques que nous pouvons interpréter avec des modèles, nous explorons ’50 différentes planètes » – une planète glacée couverte de glaciers, une planète avec une atmosphère complètement congelée aux poteaux et une planète sans atmosphère « , a déclaré Forget.
Cela rend cette recherche applicable non seulement à Mars, mais aussi aux planètes en orbite autour d’autres étoiles, avec l’idée sous-jacente de rechercher des environnements habitables au-delà de notre système solaire.
« La limite de l’habitabilité est un grand sujet », a-t-il déclaré. « Nous pouvons explorer ce qu’il faut à une planète comme la Terre pour avoir de l’eau liquide à sa surface. Nous voulons définir où l’eau se stabilisera. »
Comprendre Mars nous donnera l’occasion d’acquérir de telles connaissances.