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Climats et vie extraterrestre

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Climats et vie extraterrestre

Si la femme vient de Vénus et l'homme de Mars, existe-t-il ailleurs des planètes semblables à la Terre et pouvant s’ouvrir à la vie ? François Forget, directeur de recherche au CNRS à l’Institut Pierre Simon Laplace, laboratoire de météorologie dynamique (LMD, UPMC/CNRS/École Polytechnique/ENS), spécialiste des climats sur les autres planètes, revient sur ce grand questionnement à la croisée des chemins entre planétologie et sciences de l’Univers.

 

Les récentes observations suggèrent qu’il existerait, dans notre Galaxie, plus d’un milliard de planètes de taille comparable à celle de la Terre. Mais combien ont pu maintenir à leur surface l’eau liquide nécessaire à l’apparition de la vie et à son évolution ? Mercure, Vénus et Mars qui sont faites des mêmes ingrédients que la planète bleue, auraient pu suivre le même destin. Et pourtant leurs chemins se sont séparés. Mars était-elle trop petite ? Vénus trop proche du Soleil ?

 

Vénus, une fournaise brûlante et sèche

Le paysage baigne dans une lumière rouge tel un Soleil couchant sur Terre. Vénus ne présente pas de « tectonique des plaques » à l’origine de la dérive des continents et des tremblements de terre. L’absence d’eau dans le manteau empêche l’évacuation de la chaleur interne et Vénus en est réduite à passer par des remontées locales du manteau à l’origine des très nombreux volcans. Une épaisse atmosphère de dioxyde de carbone s’est accumulée, et son effet de serre maintient des températures brûlantes à la surface.

 

Mars, une boule glacée et désertique

Contrairement à la Terre, il n’y a pas de précipitations importantes (pluie, neige) capables d’éliminer les poussières minérales en suspension dans l’atmosphère qui confèrent au ciel sa teinte orangée. Néanmoins les terrains très anciens sont marqués par la présence originelle d’eau liquide, signe de conditions climatiques bien différentes autrefois avec probablement une atmosphère plus dense associée à un climat relativement plus doux.

 

Quand les sciences de la Terre se piquent d’Univers

Les différentes expéditions internationales de type Mars Express (Agence Spatiale Européenne) s’enchaînent, emmenant à leur bord des équipements performants comme des sondeurs atmosphériques capables de mesurer vents, température et composition de l’atmosphère entre 0 et 120 kms.

 

L’analyse de données spatiales est alliée au développement de modèles de climat globaux complets (couplant dynamique, physiques des nuages et des aérosols, photochimie, extension vers la thermosphère…). Ils peuvent être appliqués aux atmosphères des planètes telluriques comme Mars Vénus, Titan et bientôt Triton et Pluton.

 

Le modèle de climat martien développé en laboratoire tend à intégrer les grands cycles : cycle des poussières atmosphériques, cycle de condensations et de sublimations du CO2 dans les calottes polaires, cycle de l’eau et cycle photochimique… Le modèle peut servir à la simulation des variations climatiques du dernier milliard d’années, générées par les oscillations des paramètres orbitaux et de l’obliquité et permettre l’interprétation de nombreuses structures géologiques observées sur Mars (glaciers, calottes polaires, dunes, ravines…).

 

Les modèles méso-échelle accompagnent les études de météorologie comparée avec la Terre : interaction de l’atmosphère avec le relief local, simulations de la convection et des nuages de glace, des tempêtes de poussière, etc.

 

Tous ces modèles sont aussi appliqués à la prévision de la météorologie martienne. Pour qui ? Pour les robots qui sont régulièrement envoyés à la surface de la planète Mars après avoir traversé l’atmosphère. Le dernier en date, Curiosity (NASA), s’est posé le 6 août 2012. Il emporte notamment un mini-laboratoire développé en partie à l’UPMC. En effet, c’est l’IPSL (laboratoires LATMOS et LISA) qui est responsable du chromatographe en phase gazeuse de Curiosity.

 

Pour en savoir plus :

Laboratoire de météorologie dynamiqueNouvelle fenêtre

 

Institut Pierre-Simon LaplaceNouvelle fenêtre

 

Le pôle « Système solaire »Nouvelle fenêtre de l’Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL)

Les activités scientifiques du pôle « Système solaire » de l'IPSL portent sur des objets et des environnements variés du système solaire. Les études portent essentiellement sur les objets qui possèdent une atmosphère (Titan, Vénus), les plasmas dans le système solaire, les objets d'intérêt pour l'exobiologie (comètes, Mars) et le Soleil.

 

Ces recherches s'articulent autour de trois activités principales que sont la modélisation numérique des environnements et atmosphères planétaires, la fabrication et l'utilisation d'instrumentations pour les missions spatiales d'exploration du système solaire, et les simulations expérimentales des environnements planétaires en laboratoire.

 

Les principaux axes thématiques du pôle sont :

  • le climat et la météorologie des planètes
  • l’origine des planètes et de la vie

 

Climat, eau vie : la Terre, une exception dans l'Univers ?Nouvelle fenêtre

Exposition conçue et réalisée en 2009 à l’occasion de l’année mondiale de l'astronomie. Auteurs et concepteurs : François Forget (LMD/IPSL), Anny-Chantal Levasseur-Regourd (UPMC et SA/IPSL), Muriel Blot et Patrick Scref (Académie de Versailles), Marc Jamous et Catherine Senior (IPSL), Laurie Prévot et Yannick Waechter (Cubbik).

 

Mars ExpressNouvelle fenêtre

 

The Mars Climate DatabaseNouvelle fenêtre

 

Le rover CuriosityNouvelle fenêtre



22/06/16