Une interaction absente dans l'atmosphère terrestre, mais typique de l'ancien martien, peut apporter une réponse à la question de la température mystérieusement élevée sur Mars du passé.
Des scientifiques des États-Unis ont analysé les raisons du climat paradoxalement chaud de l'ancienne Mars à l'époque de l'existence de réservoirs ouverts. Selon leurs calculs, tous les travaux antérieurs n'ont pas pris en compte l'importance de l'interaction entre le dioxyde de carbone et le méthane. Ce facteur non pris en compte dans les conditions martiennes pourrait donner un effet de serre beaucoup plus important qu'on ne le supposait auparavant. Le nouveau travail montre également que les idées modernes sur la frontière extérieure de la zone habitable étaient fausses: des planètes avec des atmosphères du même type que l'ancienne Mars peuvent être habitables, même si cela est impossible selon les vues modernes. Un article connexe a été publié dans Geophysical Research Letters.
Ces dernières années, des preuves ont émergé que l'ancienne Mars avait de l'eau liquide et peut-être des océans pleins, il y a même 4 milliards d'années, alors que le Soleil était près de 30% plus faible aujourd'hui. Mars, à l'époque comme aujourd'hui, reçoit du Soleil 2,5 fois moins de lumière que la Terre. Cela signifie qu'il y a 4 milliards d'années, il a reçu 3,5 fois moins de chaleur de notre étoile.
Des calculs simples montrent que si la Terre est chauffée au moins deux fois plus faible, il n'y aura pas du tout d'eau liquide dessus. Et même si Mars dans les temps anciens avait une atmosphère de dioxyde de carbone des centaines de fois plus dense qu'aujourd'hui, il ferait toujours trop froid pour des plans d'eau ouverts.
Les auteurs du nouveau travail notent que cela signifie que tous les modèles existants de l'ancienne Mars ne prennent pas radicalement en compte quelque chose. Les chercheurs ont effectué des calculs sur la manière dont les collisions des molécules de dioxyde de carbone et de méthane modifient la probabilité de leur absorption de photons. Selon leurs données, il s'est avéré que la probabilité de bloquer les photons dans ce cas est plusieurs fois plus élevée que dans les atmosphères constituées uniquement de dioxyde de carbone ou uniquement de méthane.
Tous les calculs réalistes de la coquille de gaz de Mars dans les temps anciens sont basés sur une pression atmosphérique ne dépassant pas 1,5 à 2 unités de la Terre moderne. Une atmosphère plus dense avec une gravité martienne plus faible serait difficile à contenir. L'atmosphère à deux gaz retient beaucoup mieux la chaleur qu'on ne le pensait auparavant possible pour une plage de pression aussi modérée. Jusqu'à présent, personne n'a pris en compte une telle possibilité simplement parce que dans l'atmosphère terrestre, le méthane et le dioxyde de carbone sont contenus en très petites quantités et l'interaction entre leurs molécules est ici peu probable.
Le modèle, où le dioxyde de carbone est de 90 pour cent, et le méthane et ses produits de désintégration sont de 5 à 10 pour cent, a assez rapidement montré aux auteurs des travaux que l'effet de serre dans ce scénario est beaucoup plus fort qu'on ne le pensait auparavant. Il pouvait chauffer Mars à zéro degré Celsius, même avec la faible lumière du soleil qui tombait alors sur la planète rouge.
Les chercheurs notent qu'une interaction similaire entre le dioxyde de carbone et le méthane peut chauffer la planète à des températures élevées, qui sont désormais considérées comme en dehors de la zone habitable. Ainsi, aujourd'hui, Mars est située à la limite extérieure de la zone habitable. Mais il y a 4 milliards d'années, il était apparemment bien au-delà de ses frontières. De nouveaux travaux montrent que l'orbite planétaire habitée la plus éloignée peut être de 12 à 13% plus éloignée de l'étoile qu'on ne le pensait auparavant. En conséquence, de nombreuses exoplanètes, aujourd'hui considérées comme trop froides pour la vie, y sont potentiellement tout à fait adaptées - du moins pour les anaérobies.
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