Lorsque le vent souffle sur Mars, l’électricité crépite dans l’air.
Pour la première fois, des scientifiques ont détecté de l'électricité dans l'atmosphère de la planète rouge. Un microphone du rover Perseverance de la NASA a capturé les sons et les interférences électriques de dizaines de décharges électriques générées par la collision de grains de poussière, rapportent des chercheurs le 26 novembre. Nature.
Les secousses sont relativement faibles et ont un impact comparable au choc provoqué par le contact d'une poignée de porte par une journée sèche d'hiver. Néanmoins, ils pourraient constituer un danger pour les futurs astronautes et les appareils électroniques et entraver la recherche de la vie martienne, si elle existait un jour, préviennent les chercheurs.
C'est « comme un mini-éclair », explique le planétologue Baptiste Chide de l'Université de Toulouse en France. Il les décrit comme « des arcs électriques à l’échelle centimétrique qui produisent une fissure… une onde de choc ». Il y a des milliers de kilomètres de fronts de tempêtes de poussière sur Mars qui peuvent générer ces secousses, dit-il, donc « nous pensons qu’il y a beaucoup de ces petites décharges qui se produisent en masse ».
Lorsque des particules en suspension glissent ou se heurtent, leurs surfaces peuvent se charger comme deux ballons frottés l’un contre l’autre. Sur Terre, d'innombrables interactions de ce type se produisent au sein des tempêtes de sable et des panaches de cendres volcaniques, conduisant à l'accumulation de champs électriques qui finissent par se décharger sous forme d'arcs électriques. Ce phénomène est appelé triboélectricité.
Depuis des décennies, des expériences en laboratoire et des simulations informatiques suggèrent que la triboélectricité apparaît également dans les tempêtes de poussière et les tourbillons de poussière sur Mars. Mais personne ne l’avait jamais détecté.
Chide et ses collègues avaient déjà enregistré les sons d'un diable de poussière martien, attribuant un fort cliquetis aux grains frappant le microphone. Mais après avoir entendu des scientifiques lors d’une conférence discuter de la triboélectricité martienne, Chide a réalisé que le déclic était peut-être un zap.
Pour confirmation, son équipe a simulé les interférences électriques que le microphone subirait en raison d’une décharge proche. Ensuite, ils ont comparé les résultats aux interférences réelles subies par le microphone. Les signatures correspondaient parfaitement.
Enthousiasmés, les chercheurs ont examiné 28 heures d’enregistrements réalisés sur deux années martiennes. Au total, 55 décharges se sont produites à environ deux mètres du microphone, ont-ils constaté. La plupart se sont produits dans les périodes les plus venteuses, dont seize lors de rencontres avec des diables de poussière. En utilisant les mesures du microphone des ondes de pression des décharges, les chercheurs ont estimé que la plus grande contenait 40 millijoules d'énergie. C'est comparable au zap d'une tapette à insectes électrique, dit Chide.
« Il ne fait aucun doute dans mon esprit qu'il s'agissait d'un signal électrique qu'ils ont mesuré », déclare l'ingénieur électricien Joshua Méndez Harper de l'Université d'État de Portland, dans l'Oregon. Maintenant, dit-il, la question est : « Comment a-t-il été influencé par le rover ? Si la triboélectrification se produit probablement en l'absence du véhicule, ajoute-t-il, elle pourrait se comporter différemment.
Les secousses ne tueront pas les astronautes, dit Chide, mais elles pourraient dégrader les combinaisons spatiales au fil du temps et perturber l'électronique et les instruments du vaisseau spatial.
De plus, les zaps pourraient obscurcir la recherche de preuves de la vie sur Mars. Les décharges peuvent déclencher une réaction générant des oxydants comme le peroxyde d’hydrogène, qui peuvent détruire les molécules organiques, explique Chide. Les échantillons de roches et de sol prélevés et laissés par Perseverance pour une collecte ultérieure sont probablement protégés car ils sont stockés dans des tubes isolés avec de la peinture électrostatique, dit-il, bien qu'ils auraient toujours pu être zappés avant l'échantillonnage.
« Cette découverte nécessite une nouvelle génération d'instruments dédiés à la mesure des champs électriques à la surface de Mars… pour mieux quantifier ce phénomène », explique Chide.
