L'atmosphère martienne est un des défis les plus importants de la terraformation. Ne représentant qu'une couche extrêmement mince, sa création se ferait presque à partir de rien. De plus, l'homme ne peut vivre que protégé par une atmosphère très spécifique aux proportions quasiment identiques à celles de la Terre.

Formation de l'atmosphère martienne

Mars devait posséder à l'origine une atmosphère dont la pression s'élevait à 5 bars. Cette atmosphère primitive devait avoir à peu près la même composition que celle de la Terre lors de sa formation. Cette formation s'est faite par accrétion de la même matière protosolaire puisque les deux planète étaient et sont encore très proches. Le processus de formation de Mars est analogue à celui de la Terre.

Par gravité les gaz et les poussières de la nébuleuse protosolaire s'agglutinent en formant des cailloux de plus en plus gros (donc de plus en plus attractifs) puis des planétoïdes de plus en plus volumineux. Ce sont les futures planètes soumises à un bombardement météoritique intense.

Lorsque la Terre (ou Mars) atteint sa taille actuelle, c'est une sphère de roches en fusion. Les impacts de météorites sont en effet à l'origine d'une forte élévation de la température.

De nouveau par gravité, une différenciation s'opère entre les éléments les plus lourds (Fe, Ni) qui forment le noyau et les plus légers (O, Si, Al, Ca, Na, K) qui forment la croûte. Les gaz (CO2, O2, H2O) s'échappent du manteau et constituent l'atmosphère primitive. L'hélium et l'hydrogène, trop légers se perdent dans l'espace. On estime qu'il y a 4 milliards d'année, bien que la libération des gaz n'ait pas été totale (20%) pour Mars, les deux planètes possédaient deux atmosphères équivalentes en termes de proportions, c'est à dire composée essentiellement de CO2 (2 bars en pression partielle pour Mars).

Il ne reste cependant aujourd'hui presque rien de cette atmosphère primitive. La perte des gaz vers l'espace à cause de la gravité trop