Le PFS a observé qu’à une altitude comprise entre 10 et 15 kilomètres de la surface, la vapeur d’eau est présente dans l’atmosphère de manière uniforme et est intimement mélangée à ses autres composantes. Il a aussi constaté, à proximité de la surface, sa présence sous des formes plus concentrées dans trois grandes régions équatoriales : Arabia Terra, Elysium Planum et Arcadia-Memnonia. Dans ces endroits, cette concentration est deux à trois fois supérieure à celle des autres régions observées. Comme l’indique Vittorio Formisano, responsable de recherche du PFS, ces zones de plus forte concentration de la vapeur d’eau correspondent également à celles où la sonde Odyssey de la NASA a repéré une couche de glace hydrique à quelques dizaines de centimètres sous la surface.

De nouvelles analyses détaillées des données fournies par le PFS confirment également que le méthane n’est pas réparti de manière uniforme dans l’atmosphère, mais qu’il se concentre dans certaines zones. L’équipe en charge du PFS a constaté que ses zones de plus forte concentration sont les mêmes que celles où la vapeur d’eau et la glace hydrique souterraine sont également concentrées. On peut supposer que cette corrélation spatiale entre la vapeur d’eau et le méthane s’explique par une origine souterraine commune.

Dans un premier temps, on s’est intéressé à cette couche de glace souterraine dont l’existence pourrait s’expliquer par la théorie de la « table de glace », selon laquelle la chaleur thermique dégagée sous la surface entraînerait une remontée de divers matériaux et d’eau, laquelle gèlerait avant d’atteindre la surface du fait de la température très basse qui y règne (plusieurs dizaines de degrés Celsius en dessous de zéro). D’autres études sont nécessaires pour mieux comprendre les relations entre d’une part cette table de glace et d’autre part la présence et la répartition de la vapeur d’eau et du méthane dans l’atmosphère. En d’autres termes, les processus géothermiques qui « alimentent » la table de glace peuvent-ils également transporter de la vapeur d’eau et d’autres gaz, comme le méthane, vers la surface ? Peut-il y avoir de l’eau liquide sous cette table de glace ? Des formes de vie bactérienne peuvent-elles exister dans l’eau située sous la table de glace, produire du méthane et d’autres gaz, et les libérer vers la surface puis dans l’atmosphère ?

L’instrument PFS a également détecté des traces d’autres gaz dans l’atmosphère martienne. Un rapport à ce sujet est actuellement examiné par des pairs. D’autres études détermineront s’il existe un lien de causalité entre ces gaz et l’eau et le méthane, ce qui contribuera à apporter une réponse aux questions non résolues. Des observations in situ effectuées par de futures missions d’atterrisseurs martiens apporteront peut-être une réponse plus complète à ces énigmes.

Le PFS, instrument de l’Agence Spatiale Italienne (ASI), doit étudier, avec une résolution spectrale sans précédent, les champs de température dans l’atmosphère, la poussière, le cycle de l’eau et du monoxyde de carbone ainsi que ses variations, la répartition verticale de l’eau, les interactions sol-atmosphère et les espèces gazeuses mineures. L’acquisition de ces données (gaz « biomarqueurs » et étude chimique de l’environnement atmosphérique) contribuera à déterminer s’il existe actuellement une vie sur Mars.

Avec l'aimable autorisation de l'ESA