Cette semaine, du 20 au 24 mars, la 48e conférence sur les sciences lunaires et planétaires aura lieu à The Woodlands, au Texas. Chaque année, cette conférence rassemble des spécialistes internationaux dans les domaines de la géologie, de la géochimie, de la géophysique et de l'astronomie pour présenter les dernières découvertes en science planétaire. Jusqu'à présent, l'un des points forts de la conférence a été une présentation sur les conditions météorologiques de Mars.
En tant qu'équipe de chercheurs du Centre de recherche en sciences de la Terre et de l'espace (CRESS) de l'Université York, a démontré: Curiosité obtenu des images assez intéressantes des conditions météorologiques de Mars au cours des dernières années. Il s'agit notamment des changements dans la couverture nuageuse, ainsi que la première vue au sol des nuages martiens façonnés par les ondes de gravité.
En ce qui concerne les formations nuageuses, les ondes de gravité sont le résultat de la gravité qui tente de les restaurer à leur équilibre naturel. Et bien que commune sur Terre, une telle formation n’était pas considérée comme possible autour de la bande équatoriale de Mars, où les ondes de gravité ont été vues. Tout cela a été rendu possible grâce à la position avantageuse de Curiosity à l'intérieur du cratère Gale.
Situé près de l'équateur de Mars, Curiosity a réussi à enregistrer de manière cohérente ce qui est connu comme la ceinture de nuages d'Aphelion (ACB). Comme son nom l'indique, ce phénomène récurrent annuel apparaît pendant la saison des aphélies sur Mars (quand il est le plus éloigné du Soleil) entre les latitudes de 10 ° S et 30 ° N. Pendant l'aphélie, le point le plus éloigné du Soleil, la planète est dominée par deux systèmes nuageux.
Ceux-ci incluent l'ACB susmentionné et les phénomènes polaires connus sous le nom de Polar Hood Clouds (PHC). Alors que les PHC sont caractérisés par des nuages de dioxyde de carbone, les nuages qui se forment autour de la bande équatoriale de Mars sont constitués de glace d'eau. Ces systèmes de nuages se dissipent à mesure que Mars se rapproche du Soleil (périhélie), où l'augmentation de la température conduit à la création de tempêtes de poussière qui limitent la formation des nuages.
Pendant près de cinq ans que Curiosité a été opérationnel, le rover a enregistré plus de 500 films du ciel martien équatorial. Ces films ont pris la forme de films Zenith (ZM) - qui impliquent que la caméra soit dirigée verticalement - et de films Supra-Horizon (SHM), qui visaient un angle d'élévation inférieur pour garder l'horizon dans le cadre.
À l'aide de la caméra de navigation de Curiosity, Jacob Kloos et le Dr John Moores - deux chercheurs du CRESS - ont réalisé huit enregistrements de l'ACB au cours de deux années martiennes - en particulier entre les années 31 et 33 de mars (de 2012 à 2016). En comparant les films ZM et SHM, ils ont pu discerner les changements dans les nuages qui étaient à la fois diurnes (quotidiens) et annuels.
Ce qu'ils ont découvert, c'est qu'entre 2015 et 2016, l'ACB de Mars a subi des changements d'opacité (c'est-à-dire des changements de densité) au cours de son cycle diurne. Après des périodes d'activité renforcée tôt le matin, les nuages atteindraient un minimum en fin de matinée. Ceci est suivi par un deuxième pic plus bas en fin d’après-midi, ce qui indique que les premières heures de la matinée de Mars sont le moment le plus favorable pour la formation de nuages plus épais.
Quant à la variabilité interannuelle, ils ont constaté qu'entre 2012 et 2016, lorsque Mars s'est éloigné de l'aphélie, il y avait une augmentation correspondante de 38% du nombre de nuages à opacité plus élevée. Cependant, estimant que ces résultats étaient le résultat d'un biais statistique causé par une distribution inégale des vidéos, ils ont conclu que la différence d'opacité était plus proche de 5% environ.
Ces variations étaient tout cela cohérentes avec les variations de température des marées, où des températures plus fraîches de jour ou saisonnières entraînent des niveaux plus élevés de condensation dans l'air. La tendance à l'augmentation des nuages tout au long de la journée était cependant inattendue, car des températures plus élevées devraient entraîner une diminution de la saturation. Cependant, comme ils l'ont expliqué lors de leur présentation, cela pourrait également être attribué aux changements quotidiens:
«Une explication de l'amélioration de l'après-midi proposée par Tamppari et. Al. est que lorsque les températures atmosphériques augmentent tout au long de la journée, une convection améliorée élève la vapeur d'eau à l'altitude de saturation, augmentant ainsi la probabilité de formation de nuages. En plus de la vapeur d'eau, la poussière pourrait également être soulevée, qui agissent comme des noyaux de condensation, permettant une formation plus efficace des nuages. »
Cependant, ce qui était le plus intéressant était le fait que lors d'une journée d'observation - Sol 1302, ou 5 avril 2016 - l'équipe a réussi à observer quelque chose de surprenant. En regardant l'horizon pendant un SHM, la NavCam a aperçu des rangées parallèles de nuages qui pointaient toutes dans la même direction. Alors que de telles ondulations sont connues pour se produire dans les régions polaires (où les PHC sont concernés), les repérer sur l'équateur était inattendu.
Mais comme Moore l'a expliqué dans une interview avec Magazine scientifique,voir un phénomène semblable à la Terre sur Mars est cohérent avec ce que nous avons vu jusqu'à présent sur Mars. "L'environnement martien est l'exotique enveloppé dans le familier", a-t-il déclaré. "Les couchers de soleil sont bleus, la poussière est énorme, les chutes de neige ressemblent plus à de la poussière de diamant, et les nuages sont plus fins que ce que nous voyons sur Terre."
À l'heure actuelle, il n'est pas clair quel mécanisme pourrait être responsable de la création de ces ondulations en premier lieu. Sur Terre, elles sont causées par des perturbations en dessous dans la troposphère, le rayonnement solaire ou le jet stream. Savoir ce qui pourrait les expliquer sur Mars révélera probablement des choses intéressantes sur la dynamique de son atmosphère. Dans le même temps, des recherches supplémentaires sont nécessaires avant que les scientifiques puissent dire avec certitude que des ondes de gravité ont été observées ici.
Mais en attendant, ces découvertes sont fascinantes et contribueront certainement à faire progresser nos connaissances sur l'atmosphère de la planète rouge et le cycle de l'eau sur Mars. Comme l'ont montré des recherches en cours, Mars connaît toujours des écoulements d'eau salée liquide à sa surface, et connaît même des précipitations limitées. Et en nous en disant plus sur la météorologie actuelle de Mars, cela pourrait aussi révéler des choses sur le passé aquatique de la planète.
Pour voir les enregistrements des nuages martiens, cliquez ici, ici et ici.
