Dans une nouvelle étude, des planétologues de l’Université du Colorado à Boulder ont commencé à élucider les facteurs qui déclenchent d’importantes tempêtes de poussière sur Mars, des événements météorologiques qui engloutissent parfois la planète entière dans des tourbillons de sable. L’équipe a découvert que des journées relativement chaudes et ensoleillées pouvaient contribuer à les déclencher.
Heshani Pieris, auteur principal de l’étude, a déclaré que les résultats constituent une première étape vers la prévision des conditions météorologiques extrêmes sur Mars, tout comme le font les scientifiques sur Terre.
« Les tempêtes de poussière ont un effet significatif sur les rovers et les atterrisseurs sur Mars, sans parler de ce qui se passera lors des futures missions en équipage sur Mars », a déclaré Pieris, étudiant diplômé au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de CU Boulder. « Cette poussière est très légère et colle à tout. »
Elle le fera présenter les résultats mardi 10 décembre à la Réunion 2024 de l’Union géophysique américaine à Washington.
Pour mettre les tempêtes de poussière sous la loupe, les chercheurs se sont appuyés sur des observations réelles du satellite Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.
Jusqu’à présent, ils ont identifié des conditions météorologiques susceptibles d’être à l’origine d’environ deux tiers des principales tempêtes de poussière sur Mars. Vous ne verrez pas encore de journalistes météo sur Mars se tenir devant un écran vert, mais c’est un pas dans la bonne direction, a déclaré Paul Hayne, co-auteur de l’étude.
« Nous devons comprendre ce qui fait que certaines tempêtes plus petites ou régionales se transforment en tempêtes à l’échelle mondiale », a déclaré Hayne, chercheur au LASP et professeur agrégé au Département des sciences astrophysiques et planétaires. « Nous ne comprenons même pas complètement la physique de base de la façon dont les tempêtes de poussière commencent à la surface. »
Disparition poussiéreuse
Les tempêtes de poussière sur Mars sont quelque chose à voir.
Beaucoup commencent par de petites tempêtes qui tourbillonnent autour des calottes glaciaires aux pôles nord et sud de la planète, généralement au cours de la seconde moitié de l’année martienne. (Une année sur Mars dure 687 jours terrestres). Ces tempêtes peuvent se développer à un rythme effréné, se poussant vers l’équateur jusqu’à couvrir des millions de kilomètres carrés et durer plusieurs jours.
Le film de 2015 Le Martien avec Matt Damon présentait une de ces tempêtes apocalyptiques qui a renversé une antenne parabolique et projeté des astronautes. La réalité est moins cinématographique. L’atmosphère de Mars est beaucoup plus fine que celle de la Terre, les tempêtes de poussière sur la planète rouge ne peuvent donc pas générer beaucoup de force. Mais ils peuvent quand même poser problème.
En 2018, par exemple, une tempête de poussière mondiale a enseveli les panneaux solaires du rover Opportunity de la NASA sous une couche de poussière. Le rover est mort peu de temps après.
« Même si la pression du vent n’est pas suffisante pour renverser l’équipement, ces grains de poussière peuvent prendre beaucoup de vitesse et bombarder les astronautes et leur équipement », a déclaré Hayne.
Les vagues de chaleur
Dans la présente étude, Pieris et Hayne se sont penchés sur deux phénomènes météorologiques qui ont tendance à se produire chaque année sur Mars, appelés tempêtes « A » et « C ».
L’équipe s’est penchée sur les observations de Mars à partir de l’instrument Mars Climate Sounder à bord du Mars Reconnaissance Orbiter pendant huit ans sur Mars (15 ans sur Terre). En particulier, Pieris et Hayne ont recherché des périodes de chaleur inhabituelles, ou des semaines pendant lesquelles davantage de lumière solaire filtrait à travers la fine atmosphère de Mars et cuisait la surface de la planète.
Découvrez les dernières nouveautés en matière de science, de technologie et d’espace avec plus de 100 000 abonnés qui comptent sur Phys.org pour des informations quotidiennes. Inscrivez-vous à notre bulletin d’information gratuit et obtenez des mises à jour sur les percées, les innovations et les recherches qui comptent :quotidiennement ou hebdomadairement.
Ils ont découvert qu’environ 68 % des tempêtes majeures sur la planète étaient précédées d’une forte augmentation des températures à la surface. En d’autres termes, la planète s’est réchauffée, puis quelques semaines plus tard, les conditions sont devenues poussiéreuses.
« C’est presque comme si Mars devait attendre que l’air devienne suffisamment clair pour former une importante tempête de poussière », a déclaré Hayne.
L’équipe ne peut pas prouver que ces conditions douces sont réellement à l’origine des tempêtes de poussière. Mais, a déclaré Pieris, des phénomènes similaires déclenchent des tempêtes sur Terre. Pendant les étés chauds à Boulder, dans le Colorado, par exemple, l’air chaud près du sol peut s’élever à travers l’atmosphère, formant souvent ces imposants nuages gris qui signalent la pluie.
« Lorsque vous réchauffez la surface, la couche d’atmosphère juste au-dessus d’elle devient flottante et peut s’élever, emportant la poussière avec elle », a expliqué Pieris.
Elle et Hayne rassemblent actuellement des observations des années plus récentes sur Mars pour continuer à explorer ces conditions météorologiques explosives. À terme, ils aimeraient pouvoir examiner les données en direct provenant de la planète rouge et prédire ce qui pourrait se produire dans les semaines à venir.
« Cette étude ne constitue pas la fin de la prévision des tempêtes sur Mars », a déclaré Pieris. « Mais nous espérons que c’est un pas dans la bonne direction. »
Plus d’informations :
P21A-05 Enquête sur les précurseurs thermiques des tempêtes de poussière martiennes et leur lien avec le déclenchement des tempêtes, agu.confex.com/agu/agu24/meeti … pp.cgi/Paper/1725206