Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Sous nos pieds se trouve un vaste monde inexploré composé de dizaines de kilomètres de croûte épaisse renfermant de l’eau, des gaz, des nutriments, des ressources et diverses formes de vie. L’équipe multidisciplinaire du programme Terre 4D met à profit la géologie, la chimie, la science planétaire et le génie pour étudier les interactions entre le sous-sol et la surface de la Terre. Les membres cherchent à élargir notre compréhension de l’évolution planétaire et des possibilités de trouver la vie ailleurs dans l’Univers.
POINTS FORTS DE LA RECHERCHE ET DE L’IMPACT SOCIÉTAL
Contribuer au prochain pas de géant de la NASA
Plusieurs membres de programme ont offert une orientation et une contribution importantes
à la rédaction du rapport Origins, Worlds, and Life des National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine : A Decadal Strategy for Planetary Science and Astrobiology 2023-2032. Ce document de planification et de politique établit le plan décennal et les priorités en matière de recherche et de missions de la NASA, et formule un consensus communautaire sur les questions scientifiques les plus importantes dans le domaine pour les dix années à venir.
Adopter un spectre pour rechercher la vie extraterrestre
Dans la recherche de vie extraterrestre, il est difficile de distinguer le vivant du nonvivant. À la suggestion de Heather Graham (NASA Goddard Space Flight Center), membre du programme Terre 4D, et de Barbara Sherwood Lollar (Université de Toronto), coresponsable du programme, une représentation plus inclusive de la recherche de vie extracellulaire pourrait consister à reconnaître un spectre, ou une « zone grise », dans ce qui pourrait être considéré comme de la vie sur d’autres planètes.
Comme l’origine de la vie n’est pas un événement ponctuel et que le travail des scientifiques est entravé par des comparaisons avec la vie sur Terre, des indices permettant d’identifier la vie potentielle ailleurs pourraient passer inaperçus. En reconnaissant les limites posées par cette zone grise, les spécialistes de la détection de la vie seront mieux à même de concevoir des méthodes sensibles aux systèmes chimiques prébiotiques et à la vie fondée sur une biochimie différente.
Creuser plus profondément pour explorer des eaux anciennes
Les aquifères souterrains peuvent à la fois constituer une source précieuse de connaissances scientifiques sur le passé de la Terre et une source éventuelle de risques liés aux activités souterraines actuelles. Les coresponsables du programme John Mustard (Université Brown) et Barbara Sherwood Lollar, ainsi que les membres Jennifer McIntosh (Université de l’Arizona), Christopher Ballentine (Université d’Oxford), Joseph Michalski (Université de Hong Kong), le spécialiste conseil Jeffrey McDonnell (Université de la Saskatchewan), ainsi que leurs stagiaires et collaborateurs ont procédé à une évaluation critique de l’étendue des aquifères souterrains à une distance de deux à dix kilomètres sous nos pieds, et estimé que les volumes d’eau étaient supérieurs à ceux des calottes glaciaires. Il est nécessaire d’avoir des estimations précises du volume et de la connectivité des aquifères pour planifier en toute sécurité des activités souterraines comme la production d’hydrogène, le stockage de déchets nucléaires et la séquestration du carbone. De plus, ces eaux anciennes peuvent aussi abriter des écosystèmes microbiens encore actifs aujourd’hui, dont une meilleure compréhension pourrait faciliter la planification de missions d’exploration de zones potentiellement habitables ailleurs dans le système solaire.
Réunir des spécialistes et des scientifiques pour discuter de la vie sur Mars
En octobre 2021, en collaboration avec l’Institut international des sciences spatiales (ISSI) suisse, les coresponsables du programme, John Mustard et Barbara Sherwood Lollar, ont organisé un atelier virtuel de deux jours. Réunissant des scientifiques du milieu universitaire et des agences spatiales du monde entier, le groupe a discuté des exigences liées à la science, aux technologies et aux missions pour trouver de la vie dans le sous-sol de Mars. Cette réunion virtuelle a jeté les bases d’une série d’ateliers en personne avec l’ISSI.
Voie menant à l’impact sociétal
Nous invitons les experts au sein de l’industrie, de la société civile, des soins de santé et du gouvernement à se joindre aux boursiers de notre programme Terre 4D : Science et exploration du sous-sol pour participer à de profondes discussions intersectorielles qui favorisent le changement et l’innovation.
Les experts du milieu universitaire, de l’industrie, des agences spatiales internationales et les boursiers du CIFAR au sein du programme Terre 4D assurent le développement de la science, des technologies et des diverses exigences pour des missions vers Mars en vue de comprendre les limites de l’habitabilité.
Axes prioritaires :
- Obtenir des données sur l’eau qui se trouve à des kilomètres de profondeur dans le sous-sol des planètes, dans notre système solaire et ailleurs
- Mettre au point l’architecture de missions internationales pour explorer le sous-sol martien
Fondation
2019
Collaborations interdisciplinaires
Sciences de la Terre et des planètes
Géologie
Science de l’environnement
Géochimie, y compris géochimie isotopique et biogéochimie
Astrobiologie
Géobiologie
Hydrogéologie
Microbiologie
Modélisation planétaire et environnementale
Minéralogie
Astronomie
Évolution planétaire
Contact
Membres et spécialistes-conseils
Coresponsables de programme
John Mustard
Coresponsable de programme
Barbara Sherwood Lollar
Coresponsable de programme
Membres
Chris Ballentine
Membre
Morgan L. Cable
Membre auxiliaire
Institut de technologie de Californie
Laboratoire de propulsion par réaction de NASA
Steven D'Hondt
Membre
Heather Graham
Membre
Michael Manga
Membre
Jennifer McIntosh
Membre
Joseph Michalski
Membre
Victoria J. Orphan
Membre
Magdalena R. Osburn
Membre
Nita Sahai
Membre
Nigel J.T. Smith
Membre
Vlada Stamenkovic
Membre
Richard G. Taylor
Membre
Spécialistes-conseils
Jan Amend
Responsable de comité consultatif
Fumio Inagaki
Spécialiste-conseil
Jeffrey McDonnell
Spécialiste-conseil
Bénédicte Ménez
Spécialiste-conseil
Gordon "Oz" Osinski
Spécialiste-conseil
Membres du programme de chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli
Jacqueline Goordial
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2021-2023
Timothy Goudge
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2021-2023
Jihua Hao
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2021-2023
University of Science and Technology of China
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