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Mars est bien connue pour ses tempêtes de poussière saisonnières, qui peuvent parfois englober la planète entière.

En juin 2018, ces tempêtes de poussière sont devenues si violentes qu’elles ont obscurci la majeure partie de la surface de la planète, faisant perdre à la NASA le contact avec Opportunity, ce qui s’est finalement avéré fatal pour le rover.

Il est essentiel de comprendre ces tempêtes et ce qui les provoque pour que les missions robotiques à énergie solaire puissent continuer à fonctionner et que les futures missions avec équipage puissent rester en sécurité.

Plus précisément, les scientifiques recherchent les changements saisonniers (c’est-à-dire les variations de l’énergie solaire absorbée et les augmentations de température) qui déclenchent les tempêtes de poussière et les amènent à se combiner et à se développer.

Selon une étude récente menée par des chercheurs de l’université de Houston, elles pourraient résulter de déséquilibres énergétiques saisonniers dans la quantité d’énergie solaire absorbée et libérée par la planète.

Ces résultats pourraient permettre de mieux comprendre le climat et l’atmosphère de la planète rouge.

Les recherches ont été menées par Ellen Creecy, doctorante au département des sciences de la terre et de l’atmosphère (EAS) de l’université de Houston, dans le cadre de sa thèse de doctorat.

Elle a été rejointe par les docteurs Xun Jiang et Liming Li (ses directeurs de thèse à l’EAS), ainsi que par des chercheurs du Goddard Space Flight Center de la NASA, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA et de l’Universities Space Research Association (USRA) du Lunar Planetary Institute (LPI).

Le terme « bilan d’énergie rayonnante » désigne la quantité d’énergie solaire qu’une planète absorbe du Soleil et rayonne vers l’extérieur sous forme de chaleur. Il s’agit d’une mesure fondamentale pour caractériser le climat et les cycles météorologiques d’une planète.

Pour les besoins de son étude, l’équipe a combiné les observations de plusieurs missions telles que Mars Global Surveyor (MGS), le rover Curiosity et l’atterrisseur InSight.

Cela leur a permis de modéliser le climat de Mars et d’estimer la quantité d’énergie qu’elle a émise globalement en fonction de la saison, y compris les périodes avec une tempête de poussière globale.

« L’un des résultats les plus intéressants est que l’excès d’énergie – plus d’énergie absorbée que produite – pourrait être l’un des mécanismes générateurs des tempêtes de poussière sur Mars », a déclaré M. Creecy.

Lorsque le télescope spatial Hubble a pris des images de Mars en juin 2001 (à gauche), les germes de la tempête ont été surpris en train de couver dans le bassin géant de Hellas (ovale à la position 4 heures sur le disque) et dans une autre tempête au niveau de la calotte polaire nord.

Les résultats ont révélé de fortes variations saisonnières et quotidiennes de la quantité d’énergie solaire rayonnée par Mars.

Plus précisément, ils ont trouvé des preuves d’un fort déséquilibre énergétique de ~15,3 % entre les saisons de Mars – comparé à 0,4 % sur Terre. Ils ont également constaté que pendant la tempête de poussière de 2001 qui a encerclé la planète, la quantité d’énergie émise au niveau mondial a diminué de 22 % pendant la journée, mais a augmenté de 29 % pendant la nuit.

Comme l’a expliqué Germán Martínez, scientifique de l’USRA au Lunar and Planetary Institute (LPI) et co-auteur de l’article, dans un récent communiqué de presse de l’USRA :

« Nos résultats montrant de forts déséquilibres énergétiques suggèrent que les modèles numériques actuels devraient être revus, car ils supposent généralement que l’énergie radiante de Mars est équilibrée entre les saisons de Mars. En outre, nos résultats mettent en évidence le lien entre les tempêtes de poussière et les déséquilibres énergétiques, et peuvent donc fournir de nouvelles informations sur la génération des tempêtes de poussière sur Mars. »

Combinés aux modèles numériques du climat martien, les résultats de l’équipe pourraient améliorer notre compréhension du climat martien et des circulations atmosphériques. Cela sera particulièrement important pour les futures missions avec équipage vers Mars, que la NASA et la Chine espèrent organiser au cours de la prochaine décennie.

En outre, ces résultats pourraient améliorer notre compréhension du climat de la Terre en nous indiquant comment notre environnement pourrait se comporter un jour. Comme toujours, le fait d’en savoir plus sur les environnements d’autres planètes permettra invariablement de mieux comprendre notre planète.

L’article décrivant leurs découvertes, intitulé « Mars’s emitted energy and seasonal energy imbalance« , a récemment été publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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