Retour sur la Terre - Épisode 2 - La planète sœur ?

Pour sa quatrième saison, le Podcast Mars la Nouvelle Odyssée de France Info, en partenariat avec la Cité de l’espace, revient sur la Terre. Dans ce deuxième épisode, Olivier Edmond reçoit Agnès Cousin, géologue et astronome à l’IRAP de Toulouse pour comprendre comment l’étude de Mars nous permet d’en savoir plus sur le passé et peut-être l’avenir de notre planète Terre.

On les présente souvent comment des jumelles. Mars et la Terre sont bien différentes, mais l’exploration robotique de Mars nous a permis de comprendre que Mars contenait, autrefois, des océans et qu’elle a, un jour, été habitable. Agnès Cousin est géologue et astronome à l’Irap de Toulouse où elle fait de la planétologie comparée. L’étude comparée des planètes, permet ainsi de comprendre comment Mars a évolué et d’en savoir plus sur la formation des planètes telluriques et leur évolution. En apprendre plus sur Mars ou sur Vénus, c’est donc aussi en apprendre plus sur la Terre, sa formation et sa potentielle évolution.

Vue d’artiste d’un disque protoplanétaire avant la formation des planètes autour d’une jeune étoile.

Comment se sont formées les planètes telluriques ?

Ce sont des poussières agglomérées qui ont conduit à la formation des planètes telluriques

Il y a environ 4,5 milliards d’années, notre système solaire était un disque de gaz et de poussière en rotation autour du Soleil naissant. « Ces poussières se sont agglomérées au fur et à mesure de jusqu’à créer des corps qui sont développés en planète », explique Agnès Cousin, géologue et astronome à l’IRAP de Toulouse. Au fur et à mesure que ces corps grossissaient, leur gravité attirait davantage de matière, conduisant finalement à la formation des planètes telluriques : Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Les éléments les plus lourds ont migré vers l’intérieur de ces planètes, créant un noyau, un manteau et une croûte – la structure caractéristique des planètes telluriques.

Difficile de remonter le temps sur Terre

Parce que la Terre est vivante, l’étude de sa formation est difficile

Ce qui distingue la Terre, c’est la présence continue d’eau liquide, un élément crucial pour l’apparition et le développement de la vie telle que nous la connaissons. Les premiers milliards d’années de la Terre ont été tumultueux, marqués par une activité volcanique intense et l’absence d’une croûte solide. Le dégazage des volcans a contribué à la formation de l’atmosphère terrestre, tandis que la première croûte continentale s’est formée progressivement. Les océans sont apparus il y a plus de 4 milliards d’années. L’étude des premières roches terrestres est compliquée par plusieurs facteurs : l’érosion, l’altération par l’eau, la tectonique des plaques et l’impact de la vie elle-même ont modifié la composition des roches, rendant difficile la reconstitution de leur état d’origine. Même l’étude des cratons, les roches les plus anciennes de la Terre qu’on peut trouver au Canada ou en Australie, ne fournissent que des indices sur les conditions de la Terre primitive.

Delta de la rivière Betsiboka à Madagascar. L’érosion par l’eau, par le vent, la tectonique des plaques et l’impact de la vie, elle-même ont modifié la composition des roches et rendent difficile la reconstitution de leur état d’origine.

Gediz Vallis capturée par Curiosity. 80% de la surface de Mars est âgée de plus de 3,5 milliards d’années ce qui permet de mieux comprendre la formation de notre planète.

Comment l’étude de Mars peut permettre de comprendre la Terre ?

Mars s’est figée dans le temps et sa surface est comme un livre d’histoire des planètes telluriques

Mars, bien que deux fois plus petite que la Terre, présente des similitudes intrigantes avec notre planète. Sa durée du jour, son inclinaison axiale et la présence de saisons rappellent la Terre. Mais, l’absence de tectonique des plaques sur Mars signifie que la surface martienne est ancienne. « 80% de sa surface est plus vieille que 3,5 milliards d’années », explique Agnès Cousin. « Donc ce sont vraiment les roches auxquelles nous n’avons pas accès sur Terre ». L’étude de ces roches martiennes, en particulier celles collectées par le rover Perseverance, pourrait fournir des informations précieuses sur les conditions de la Terre primitive. Le changement climatique martien, qui a conduit à la disparition de l’eau liquide à sa surface, offre également un parallèle intéressant avec le changement climatique terrestre. « Une chose est sûre, c’est qu’à un moment l’atmosphère a changé de manière à ce qu’on soit plus capable de garder l’eau liquide à la surface de Mars. Donc c’est vraiment un changement climatique qui a eu lieu ». Bien que les causes du changement climatique sur Mars et sur Terre soient différentes, l’étude des processus atmosphériques sur Mars peut nous aider à mieux comprendre la dynamique du climat sur notre propre planète.

Étudier les lunes glacées pour en savoir plus sur la Terre ?

Les lunes glacées abritent des océans d’eau liquide, ce qui pourrait bouleverser la notion de zone habitable

Les planètes géantes gazeuses et leurs lunes glacées offrent un contraste saisissant avec les planètes telluriques. Ces lunes, comme Encelade, Europe ou Ganymède abritent des océans liquides sous leur surface glacée, remettant en question la définition traditionnelle des zones habitables. « Même si elle est sont très loin du Soleil, il y a quand même plein de sources d’énergie liées aux effets de marée des géantes à côté », détaille l’astronome et géologue de l’IRAP. « Donc aller étudier ces mondes vraiment extraordinaires et très différentes de nos planètes telluriques ». Aller explorer ces mondes comme avec les missions JUICE, Europa Clipper ou de futures missions d’exploration à la surface peut nous apprendre beaucoup sur l’habitabilité et la possibilité de vie au-delà de la Terre. Bien que ces lunes soient composées de matériaux différents de ceux des planètes telluriques, leur étude peut éclairer la formation des planètes et la recherche de vie dans l’univers.