Cependant, jusqu’à l’été 2003, toutes les recherches entreprises pour détecter H2O2 sur Mars avaient été infructueuses. Compte tenu de la faible teneur attendue, ces recherches nécessitent des mesures de spectroscopie à très haute résolution, dans les domaines infrarouges ou submillimétriques, qui ne peuvent être réalisées que depuis le sol, à l’aide de grands télescopes. En février 2001, une équipe de l’Observatoire de Paris, utilisant un spectromètre-imageur infrarouge à très haute résolution dans le domaine infrarouge (8 microns) construit par l’Université du Texas et monté sur le télescope de 3m IRTF (InfraRed Telescope Facility) de la NASA à Hawaii, avait obtenu une limite supérieure très contraignante de l’abondance de H2O2, inférieure aux prédictions des modèles photochimiques (Encrenaz et al., 2002).

Figure 1 Carte du rapport de mélange de H2O2 dans l’atmosphère de Mars (en unités de 10-8). Le point blanc indique le point sub-solaire. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Cette équipe, utilisant la même instrumentation en juin 2003, a détecté cette fois la molécule H2O2 et en a réalisé la première cartographie (Encrenaz et al ., 2003, 2004). Fait remarquable, l’abondance mesurée (qui correspond à un rapport de mélange de quelques 10-8), est sensiblement supérieure à la limite supérieure annoncée en 2002 (4 10-9) ce qui implique l’existence de variations saisonnières significatives. L’abondance de H2O2 et sa distribution spatiale sur le disque martien, qui montre un maximum marqué du côté du matin, autour de la latitude sub-solaire, sont cette fois en accord satisfaisant avec les prédictions des modèles photochimiques, et en particulier avec les simulations 3D réalisées par le Laboratoire de Météorologie Dynamique. L’abondance de H2O2 déduite des observations est aussi en bon accord avec la mesure globale réalisée dans le domaine sub-millimétrique, sur l’ensemble du disque, en septembre 2003, par une équipe américaine (Clancy et al., 2004). Il reste donc à élucider la nature du cycle saisonnier de H2O2, ainsi que sa relation avec le cycle de l’eau. Encrenaz, T., T. K. Greathouse, B. Bézard, S. K. Atreya, A. S. Wong, M. J. Richter, M., and J. H. Lacy 2002. A stringent upper limit of the H2O2 abundance in the Martian atmosphere. Astron. Astrophys. 396, 1037-1044. Encrenaz, T., B. Bézard, T. K. Greathouse, J. H. Lacy, M. J. Richter, S. K. Atreya, and A. S. Wong 2003. Mars. IAUC 8254, Dec. 9, 2003. Encrenaz, Th., B. Bézard, T. K. Greathouse, M. J. Richter, J. H. Lacy, S. K. Atreya, A. S. Wong, S. Lebonnois, F. Lefèvre, F. Forget 2004. Hydrogen Peroxide on Mars : Evidence for Spatial and Seasonal Variations. Icarus, sous presse.

Contacts

Thérèse Encrenaz (Observatoire de Paris, LESIA)

Bruno Bézard (Observatoire de Paris, LESIA)

Dernière modification le 22 février 2013

Still, until last summer, all attempts to detect H2O2 on Mars have been unsuccessful. Because of its very weak expected amount, the search for H2O2 requires high-resolution spectroscopy in the infrared or submillimeter range, which can be achieved only from the ground, using large telescopes. In February 2001, a team from Paris Observatory, using a high-resolution imaging spectrometer in the 8 microns range, built by the University of Texas and mounted at the 3-m IRTF (InfraRed Telescope Facility) at Mauna Kea (Hawaii), had obtained a stringent upper limit of the H2O2 abundance, lower than the photochemical predictions (Encrenaz et al., 2002).

Figure 1 Carte du rapport de mélange de H2O2 dans l’atmosphère de Mars (en unités de 10-8). Le point blanc indique le point sub-solaire. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

This team, using again the same instrument in June 2003, has been able this time to detect the H2O2 molecule and to map it over the Martian disk (Encrenaz et al., 2003, 2004). Remarkably, the measured abundance (which corresponds to a mixing ratio of a few 10-8), is significantly larger than the upper limit inferred in 2002 (4 10-9), which shows evidence for strong seasonal variations. The H2O2 abundance and its spatial distribution, which exhibits a maximum in the morning side, around the sub-solar latitude, are this time in satisfactory agreement with the theoretical predictions, and, in particular, with the 3D simulations performed at the Laboratoire de Météorologie Dynamique. The amount of H2O2 inferred from the observations is also in good agreement with the global measurement, integrated over the Martian disk, achieved in the submillimeter range, in September 2003, by a team from the Space Science Institute in Boulder (Clancy et al., 2004). The nature of the seasonal cycle of H2O2 and its relation with the water cycle remain to be understood.

Encrenaz, T., T. K. Greathouse, B. Bézard, S. K. Atreya, A. S. Wong, M. J. Richter, M., and J. H. Lacy 2002. A stringent upper limit of the H2O2 abundance in the Martian atmosphere. Astron. Astrophys. 396, 1037-1044. Encrenaz, T., B. Bézard, T. K. Greathouse, J. H. Lacy, M. J. Richter, S. K. Atreya, and A. S. Wong 2003. Mars. IAUC 8254, Dec. 9, 2003. Encrenaz, Th., B. Bézard, T. K. Greathouse, M. J. Richter, J. H. Lacy, S. K. Atreya, A. S. Wong, S. Lebonnois, F. Lefèvre, F. Forget 2004. Hydrogen Peroxide on Mars : Evidence for Spatial and Seasonal Variations. Icarus, in press.

Contacts

Thérèse Encrenaz (Observatoire de Paris, LESIA)

Bruno Bézard (Observatoire de Paris, LESIA)

Dernière modification le 4 mars 2013