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Du chlorure d’hydrogène découvert sur Mars grâce à un instrument belge

Grâce à l’instrument scientifique NOMAD, développé sous la direction de la chercheuse Ann Carine Vandaele, de l’Institut royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique, du chlorure d’hydrogène a, pour la première fois, été mis en évidence sur la planète Mars. L’instrument NOMAD fait partie de la sonde TGO (Trace Gas Orbiter) placée en orbite autour de la Planète rouge en 2016 dans le cadre de la mission ExoMars développée par les agences spatiales européenne (ESA) et russe (Roscosmos).

C’est grâce à un sel marin incrusté dans la surface poussiéreuse de Mars, et qui est ensuite emporté dans l’atmosphère de la planète, que cette découverte a pu être faite. Une découverte qui fournit également de nouvelles informations sur la façon dont Mars perd son eau.

La mission Trace Gas Orbiter collecte des données atmosphériques sur Mars depuis le printemps 2018. Outre la recherche de méthane, la détection de nouveaux gaz est l’un des principaux objectifs de cette mission. Les dernières recherches sur Mars viennent donc de conduire à la découverte de chlorure d’hydrogène.

Le chlorure d’hydrogène gazeux, ou HCl, comprend un atome d’hydrogène et un atome de chlore. Les scientifiques ont toujours été à la recherche de gaz à base de chlore ou de soufre sur Mars, car ces derniers sont des indicateurs possibles de l’activité volcanique. Mais le fait que le chlorure d’hydrogène ait été détecté dans des endroits très éloignés et l’absence d’autres gaz que l’on pourrait attendre de l’activité volcanique indiquent qu’il trouve son origine dans une source différente. Cette découverte suggère une interaction surface-atmosphère entièrement nouvelle due aux tempêtes de poussières saisonnières sur Mars, interaction qui n’avait pas été explorée auparavant.

Selon un processus très similaire à celui observé sur Terre, les sels sous forme de chlorure de sodium (NaCl), et qui sont des vestiges des océans évaporés et emprisonnés dans la surface poussiéreuse de Mars, sont soulevés dans l’atmosphère par les vents. La lumière du soleil réchauffe l’atmosphère, ce qui provoque l’ascension des poussières, ainsi que de la vapeur d’eau (H2O) libérée par les calottes glaciaires.
La poussière salée réagit avec l’eau atmosphérique, ce qui libère du chlore. À son tour, il réagit avec les molécules contenant de l’hydrogène pour créer du chlorure d’hydrogène. L’équipe scientifique a repéré ce gaz pour la première fois lors de la tempête de poussière globale qui a balayé Mars en 2018.

« Avec le Trace Gas Orbiter, nous pouvons observer le cheminement des isotopologues de l’eau lorsqu’ils montent dans l’atmosphère avec un niveau de détail impossible auparavant. Les mesures précédentes ne fournissaient que la moyenne sur la profondeur de l’atmosphère entière. C’est comme si nous n’avions qu’une vue en 2D avant, maintenant nous pouvons explorer l’atmosphère en 3D », précise le Dr Ann Carine Vandaele, de l’Institut royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique, investigatrice principale de l’instrument NOMAD (Nadir and Occultation for MArs Discovery), utilisé pour cette étude.

 

Détections de chlorure d’hydrogène sur une année martienne. © Korablev et al (2021)
Détections de chlorure d’hydrogène sur une année martienne. © Korablev et al (2021)

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