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Quelque chose dans l’air

Apprendre de l’atmosphère

L’île d’Ellesmere, dans l’Extrême Arctique canadien, est bien loin du centre-ville de Toronto. Et la distance qui sépare la Terre de Mars est plus grande encore. Toujours est-il que la curiosité scientifique de Kimberly Strong au sujet de la composition de l’atmosphère des planètes l’a menée à étudier tous ces endroits.

« Étudier la qualité de l’air urbain à Toronto et comparer ces résultats aux taux de pollution atmosphérique dans l’Arctique nous aide à comprendre le caractère planétaire de la pollution de l’air – sa provenance, sa destination et son incidence sur la planète. La composition chimique de l’atmosphère est une mine de renseignements sur l’état général d’une planète, qu’il s’agisse de notre propre planète ou d’une autre », dit Mme Strong.

La professeure de physique de la University of Toronto, qui reçoit des fonds du CRSNG, se sert de la spectroscopie, qui est l’étude des interactions entre la matière et l’énergie rayonnée, afin de mieux comprendre la composition de l’atmosphère. Puisque chaque gaz a une empreinte spectroscopique qui lui est propre, il est possible de mesurer avec exactitude la concentration de substances dans l’atmosphère, comme l’ozone ou les gaz à effet de serre, et de polluants, comme le monoxyde de carbone, qui donne un aperçu de la santé de la planète.

Les travaux de recherche de Mme Strong ont permis de mieux comprendre l’état de santé de la couche d’ozone, un bouclier atmosphérique qui absorbe le rayonnement solaire ultraviolet nocif à la vie sur Terre. Elle a surtout acquis de nouvelles connaissances sur la façon dont ce bouclier se répare lui-même. « Bien que l’état de la couche d’ozone soit encourageant, les résultats de mes travaux de recherche montrent que le rétablissement de la couche d'ozone varie grandement d’une année à l’autre », affirme Mme Strong.

De plus, ses travaux contribuent à mieux comprendre les autres planètes. Mme Strong travaille de concert avec l’Agence spatiale canadienne (ASC) afin de sonder l’atmosphère de Mars et de chercher des sources de méthane d’origine biologique ou géologique. « Ces travaux de recherche passionnants mesureront la composition chimique de l’atmosphère martienne avec une précision et une couverture spatiale sans précédent, ce qui nous aidera à comprendre l’origine des gaz à l’état de traces sur Mars. On pourrait même résoudre le mystère de la présence du méthane sur Mars », ajoute Mme Strong.

Jusqu’à présent, les scientifiques n’ont pu qu’émettre des hypothèses sur la source des grandes quantités de méthane présentes dans l’atmosphère de la planète rouge. S’ajoute au mystère le fait que les niveaux de méthane s’épuisent plus rapidement qu’ils ne le devraient. La découverte de la source du gaz (et la cause de son épuisement) pourrait révéler des causes géologiques, comme des volcans qui crachent du méthane ou encore la présence de vie microbienne, telles des bactéries qui se nourrissent du méthane.

L’instrument avec lequel Mme Strong travaille, le spectromètre de détection par occultation de molécules à l’état de traces dans l’atmosphère martienne atteindra la planète rouge à bord de la sonde ExoMars Trace Gas Orbiter, de l’Agence spatiale européenne, dont le lancement est prévu en 2016. Les résultats de cette mission pourraient nous en apprendre beaucoup sur la capacité de survie des organismes sur Mars et ouvrir la voie à de futures missions.

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