Pour la plupart des robots de la NASA sur et autour de Mars, le 8 mars 2015 n'était qu'un dimanche. Alors que la planète rouge poursuivait sa lente marche autour du soleil, une explosion de matière solaire a secoué l’atmosphère. Pas de problème, de tels changements dans la météo solaire sont assez courants.
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Mais pour une sonde en orbite, le 8 mars était un jour de l'histoire martienne en devenir.
La mission de la NASA intitulée Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) surveillait de près l'éclatement de l'énergie solaire détruisant une partie de l'atmosphère déjà mince de la planète. Ses observations confirment la suspicion des scientifiques selon laquelle l'activité solaire est un acteur majeur dans la formation de l'atmosphère de Mars. Cette découverte est encore plus excitante si elle est observée avec un œil extrêmement patient.
En effet, il y a des milliards d'années, on pensait que le jeune soleil était beaucoup plus actif, générant des tempêtes solaires plus souvent et avec plus d'intensité qu'aujourd'hui. Compte tenu de cette nouvelle compréhension de la façon dont le soleil affecte Mars, il semble probable qu'un soleil orageux pour adolescents soit la raison pour laquelle Mars est passé d'un monde chaud et humide au monde froid et stérile que nous voyons aujourd'hui.
Pendant la tempête solaire de mars, MAVEN a constaté comment des particules chargées dans l'atmosphère de la planète rouge se sont aspirées et ont tourné. Des ions planétaires jaillissent dans l’espace, liés à des «cordes de flux» magnétiques de plus de 3 000 km de long, semblables à des vrilles. Les matériaux de l'atmosphère s'échappaient à des vitesses beaucoup plus élevées que la normale lors de cet événement.
L’explosion solaire a considérablement modifié le faible environnement magnétique de la planète rouge et a également affecté la haute atmosphère. Compte tenu de l'ampleur de l'impact du soleil sur Mars, il semble probable que ces éruptions ont été un facteur déterminant, voire dominant, du changement climatique sur la planète rouge.
Sur Terre, la vie prospère en partie parce qu’elle est maintenue au chaud et dans une atmosphère relativement dense contenant un mélange de gaz piégeant la chaleur. L'atmosphère moderne de Mars contient principalement du dioxyde de carbone, un puissant gaz à effet de serre, mais il est considérablement plus mince, laissant la surface trop froide pour supporter de grandes étendues d'eau, considérées comme un ingrédient essentiel à la vie.
Compte tenu du flot de preuves d’eau liquide sur l’ancienne Mars, les astronomes soupçonnent que la planète avait dû avoir une atmosphère plus épaisse à un moment donné. La question clé est de savoir si la période de temps pour cette période chaude et humide, telle que définie par les données des expériences de surface, correspond à la période pour une atmosphère plus conviviale.
De plus, les scientifiques ont besoin de savoir si une atmosphère capable de supporter la bonne proportion de lumière, de température et d’eau était suffisamment stable pour que la vie dure, a déclaré David Brain, co-chercheur de l’équipe MAVEN.
Selon Brain, il est fort probable que la majeure partie des pertes atmosphériques de la planète se soient produites au cours des premiers milliards ou demi-années qui ont suivi son existence. Les nouvelles données de MAVEN devraient aider les scientifiques à comprendre les variations du taux de fuite atmosphérique et leur évolution éventuelle. Ensuite, ils peuvent travailler en arrière et mieux déterminer le calendrier du moment où Mars aura une atmosphère plus épaisse.
Le robot Mars Curiosity de la NASA a réalisé un selfie sur l'un de ses sites de forage à l'intérieur du cratère Gale, présenté ici comme une "petite planète" en projection représentant l'horizon sous forme de cercle. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Les strates rocheuses au premier plan de cette image du rover Mars Curiosity plongent vers la base du mont Sharp, une montagne de 18 000 pieds d'altitude à l'intérieur du cratère Gale. Les couches indiquent le flux d’eau liquide vers un bassin - preuve que le cratère a autrefois abrité un grand lac. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
La mission Pheonix de la NASA a atterri près de la calotte polaire nord en 2008. Ces deux images montrent une tranchée creusée par l'atterrisseur en juin de la même année et qui a exposé des blocs de glace sous la surface, visibles dans le coin sombre en bas à gauche de la prise de vue à gauche. La glace, sublimée par l'exposition à l'air, avait totalement disparu quatre jours plus tard. (NASA / JPL-Caltech / Université de l'Arizona / Université A & M du Texas) 
L’opportunité Rover Exploration Mars a capturé cette image de concrétions minérales riches en fer, surnommées myrtilles, dans le cratère Fram. Les sphérules ont fourni les premières preuves que l'eau aurait pu couler sur l'ancienne Mars, car les scientifiques pensent qu'il s'agit de gisements minéraux qui se sont formés lorsque de l'eau s'est écoulée à travers les roches. (NASA / JPL-Caltech / Cornell / USGS) 
Des stries sombres et fines descendent sur les murs du cratère Horowitz dans cette image de l'orbiteur de reconnaissance Mars. Ces traînées sont probablement causées par des écoulements saisonniers d'eau froide et salée sur la planète moderne. (NASA / JPL-Caltech / Univ. De l'Arizona) 
Le givre de dioxyde de carbone décore les ravines en forme de plumes dans les plaines du nord de Mars dans cette photo de l'orbiteur de reconnaissance Mars. (NASA / JPL-Caltech / Univ. De l'Arizona) 
Un graphique basé sur les données de MAVEN montre l’atmosphère de Mars dans l’ultraviolet lors d’une rencontre rapprochée en octobre 2014 avec la comète C / 2013 A1 Siding Spring. La comète a déclenché une pluie de météorites sur Mars qui a ionisé du magnésium dans l'atmosphère. (NASA / Univ. Du Colorado) 
L'Orbiter de reconnaissance Mars a pris cette image de couches de roches sédimentaires et de sable soufflé par le vent à Valles Marineris. (NASA / JPL-Caltech / Univ. De l'Arizona) Une meilleure compréhension de l'atmosphère de Mars pourrait également conduire à des révélations sur la Terre et d'autres planètes.
«Ce qui me passionne, c'est l'idée de Mars en tant que laboratoire», déclare Brain. «Une fois que nos modèles sont vraiment fiables, nous pouvons les appliquer à de nouvelles situations."
Par exemple, de tels modèles améliorés pourraient donner lieu à de nouvelles connaissances sur Vénus, qui possède un champ magnétique également faible. Ils pourraient également offrir des indices sur la façon dont la Terre interagit pendant le retournement du soleil dans son champ magnétique. Et au lieu de regarder seulement comment le soleil affecte Mars, les scientifiques envisagent de demander ce que leurs observations révèlent à leur tour sur le soleil.
Les découvertes sur la tempête solaire de mars ne sont que la partie visible de l'iceberg. L'étude est publiée, ainsi que trois autres résultats sur l'atmosphère de Mars dans Science et 44 autres articles dans Geophysical Research Letters .
Une étude a examiné l'aurore de type Northern Lights récemment découverte sur la planète rouge - un phénomène diffus qui semble être entraîné par le très faible champ magnétique situé près de la croûte terrestre. Un autre article montre les résultats du flirt entre MAVEN et la haute atmosphère de Mars, qui ont fourni des données aidant les scientifiques à comprendre la physique qui retient les particules dans l’atmosphère.
Une quatrième étude analyse les poussières à différentes altitudes, suggérant que les particules de poussière emprisonnées dans l'atmosphère martienne proviennent en réalité d'autres planètes.
Et les découvertes pourraient continuer à venir: la mission MAVEN a été prolongée jusqu'en septembre 2016 et les scientifiques ont encore beaucoup de données à analyser provenant de la campagne d'observation initiale. Pour Brain et ses collègues, l'information qu'ils voient n'est rien de moins que passionnante.
«Chaque ensemble de données est parmi les meilleurs ou les meilleurs que j'ai jamais vus pour une planète», déclare Brain, à qui les scientifiques de la Terre disent régulièrement qu'ils aimeraient avoir des observations similaires sur notre propre planète.
Et même avec la masse d'informations divulguées cette semaine, les données suggèrent qu'il reste encore beaucoup de mystères martiens à résoudre, déclare Bruce Jakosky, le principal enquêteur de MAVEN. «C’est une reconnaissance du fait que l’environnement de Mars est très complexe», dit-il. "Nous pensons qu'il reste encore beaucoup à apprendre."
