Alors que les scientifiques se préparent pour des missions de recherche en équipage sur les planètes et les lunes voisines, ils ont identifié un besoin pour quelque chose au-delà des rovers et des fusées.

Ils ont besoin de prévisions météorologiques précises. Sans eux, tout voyage à la surface peut être à une tempête de poussière du désastre.

Une nouvelle étude de Yale aide à jeter les bases d'une prévisions d'un autre monde en prenant un phénomène lié au courant-jet de la Terre et en l'appliquant aux conditions météorologiques sur Mars et Titan, La plus grosse lune de Saturne. L'étude paraît dans la revue Astronomie de la nature .

"Je pense que les premières prévisions précises de peut-être quelques jours martiens ne seront peut-être que dans une décennie, " a déclaré l'auteur principal J. Michael Battalio, chercheur postdoctoral en sciences de la Terre et des planètes à la Faculté des arts et des sciences de Yale. "Il s'agit simplement de combiner de meilleurs ensembles de données d'observation avec des modèles numériques suffisamment raffinés.

"Mais en attendant, nous pouvons compter sur les liens entre le climat et la météo pour aider à anticiper les tempêtes de poussière. »

Sur Terre, la régularité des systèmes orageux aux latitudes moyennes est associée à ce qu'on appelle un mode annulaire, une variabilité du flux atmosphérique sans rapport avec le cycle des saisons. Les modes annulaires affectent le jet stream, précipitation, et des formations nuageuses à travers la planète. Ils expliquent jusqu'à un tiers de la variabilité des « tourbillons, ", y compris des blizzards en Nouvelle-Angleterre et de violentes tempêtes dans le Midwest.

Après avoir remarqué que la régularité des tempêtes de poussière dans l'hémisphère sud de Mars était similaire à la répétabilité des tourbillons terrestres, Battalio conçut la nouvelle étude. Spécifiquement, après avoir examiné 15 ans d'observations atmosphériques de Mars dans un ensemble de données public, il a découvert que Mars a aussi des modes annulaires, tout comme la Terre.

le superviseur du laboratoire de Battalio, Juan Lora, professeur adjoint de sciences de la Terre et des planètes à Yale, ont suggéré qu'ils recherchent également des modes annulaires sur Titan. Bien qu'il y ait très peu d'observations atmosphériques pour Titan, Lora a développé un modèle climatique mondial très apprécié pour la lune appelé Titan Atmospheric Model (TAM).

En effet, Battalio et Lora ont découvert que les modes annulaires sont également importants dans leurs simulations Titan. En réalité, les chercheurs ont découvert que les modes annulaires sur Titan et sur Mars sont encore plus influents qu'ils ne le sont sur Terre. Ils semblent être responsables de jusqu'à la moitié de la variabilité du vent sur Mars et des deux tiers de la variabilité du vent sur Titan.

"Les nuages ​​de méthane et les changements de surface causés par les pluies de méthane sur Titan ont déjà été observés, " dit Lora, qui est co-auteur de l'étude. "Et maintenant, il semble que ces événements soient liés aux changements du fort courant-jet de Titan, influencé par ses modes annulaires.

Battalio a ajouté:"Le fait que nous ayons trouvé des modes annulaires sur des mondes aussi différents de la Terre que Mars et Titan signifie également qu'ils peuvent être omniprésents dans les atmosphères planétaires, de Vénus, aux géantes gazeuses ou aux exoplanètes."

Quant à Mars, ses tempêtes de poussière vont de minuscules diables de poussière qui se produisent constamment à des tempêtes de poussière mondiales qui encerclent la planète une fois toutes les quelques années. Les petites tempêtes durent moins d'une journée, mais les événements mondiaux peuvent durer des mois. Il y a aussi des événements régionaux qui durent des jours à des semaines.

« Comprendre et prévoir ces événements est vital pour la sécurité des missions, en particulier ceux qui dépendent de l'énergie solaire, mais aussi pour toutes les missions car ils atterrissent en surface, " a déclaré Battalio. " Lors d'événements régionaux plus importants, la poussière peut parfois devenir si épaisse qu'elle rend le jour aussi sombre que le milieu de la nuit. Même sans grand, événement dramatique, les tempêtes régionales sont une caractéristique périodique."

C'est cette nature périodique, les chercheurs ont dit, qui pourraient permettre aux modes annulaires de prédire les tempêtes de poussière. Mars, Titan, et les modes de la Terre se produisent chacun régulièrement. Parce que les modes annulaires ont un impact sur les tourbillons qui provoquent des tempêtes de poussière, l'analyse en temps réel des modes annulaires permet des prédictions simples des tempêtes de poussière sans avoir à s'appuyer sur un modèle complexe.

Le rover robotique Opportunity a atterri sur Mars en 2004 pour une mission de 90 jours; il a fonctionné pendant plus de 14 ans, en partie en hibernant pendant les tempêtes de poussière. L'exploration intérieure à l'aide d'enquêtes sismiques, L'atterrisseur robotique Geodesy and Heat Transport (InSight) est arrivé sur Mars en 2018.

"Un événement mondial est ce qui a finalement mis fin au rover Opportunity, mais la lente accumulation de poussières met actuellement en danger la survie de la mission InSight, " a déclaré Battalio.