Cette semaine, du 20 au 24 mars, la 48e Conférence sur les sciences lunaires et planétaires aura lieu à The Woodlands, Texas. Chaque année, cette conférence rassemble des spécialistes internationaux dans les domaines de la géologie, géochimie, géophysique, et l'astronomie pour présenter les dernières découvertes en science planétaire. L'un des moments forts de la conférence jusqu'à présent 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, démontré, Curiosité obtenue de quelques images assez intéressantes des conditions météorologiques de Mars au cours des dernières années. Ceux-ci comprenaient 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 essayant de les restaurer à leur équilibre naturel. Et bien que commun sur Terre, une telle formation n'était pas 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 qu'on appelle la ceinture nuageuse d'Aphelion (ACB). Comme son nom l'indique, ce phénomène annuel récurrent apparaît pendant la saison des aphélies sur Mars (quand elle est la plus éloignée du Soleil) entre les latitudes 10°S et 30°N. Pendant l'aphélie, le point le plus éloigné du Soleil, la planète est dominée par deux systèmes de nuages.

Il s'agit notamment de 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 nuageux se dissipent au fur et à mesure que Mars se rapproche du Soleil (périhélie), où les augmentations de température conduisent à la création de tempêtes de poussière qui limitent la formation de nuages.

Depuis près de cinq ans que Curiosity est opérationnel, le rover a enregistré plus de 500 films du ciel martien équatorial. Ces films ont pris la forme à la fois de films Zenith (ZM) - qui impliquent que la caméra soit pointée 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 – plus précisément entre l'année 31 et l'année 33 (ca. 2012 à 2016). En comparant les films ZM et SHM, ils ont pu discerner des changements dans les nuages ​​qui étaient à la fois de nature diurne (quotidienne) et annuelle.

Ce qu'ils ont trouvé, 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 accrue tôt le matin, les nuages ​​atteindraient un minimum en fin de matinée. Ceci est suivi d'une seconde, pic inférieur en fin d'après-midi, qui a indiqué que les premières heures du matin sur 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, quand Mars s'est éloigné de l'aphélie, il y a eu une augmentation correspondante de 38 % du nombre de nuages ​​à opacité plus élevée. Cependant, estimant que ces résultats sont le résultat d'un biais statistique causé par une répartition inégale des vidéos, ils ont conclu que la différence d'opacité était plutôt de l'ordre de 5 %.

Ces variations étaient tout cela cohérent avec les variations de température de marée, où des températures diurnes ou saisonnières plus fraîches entraînent des niveaux plus élevés de condensation dans l'air. La tendance à l'augmentation des nuages ​​tout au long de la journée était inattendue, cependant, car des températures plus élevées devraient conduire à une diminution de la saturation. Cependant, comme ils l'ont expliqué lors de leur présentation, cela aussi pourrait être attribué aux changements quotidiens :

"Une explication de l'amélioration de l'après-midi avancée par Tamppari et al. est qu'à mesure que les températures atmosphériques augmentent tout au long de la journée, la convection renforcée 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 le 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 tous 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 au-dessus de l'équateur était inattendu.

Mais comme Moore l'a expliqué dans une interview avec Science Magazine, voir un phénomène semblable à la Terre sur Mars est cohérent avec ce que nous avons vu si loin de Mars. "L'environnement martien est l'exotisme enveloppé dans le familier, " dit-il. " Les couchers de soleil sont bleus, les diables de poussière énormes, la neige ressemble plus à de la poussière de diamant, et les nuages ​​sont plus fins que ce que nous voyons sur Terre."

Maintenant, 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 de la troposphère, radiation solaire, ou jet-stream pure. Savoir ce qui pourrait les expliquer sur Mars révélera probablement des choses intéressantes sur la dynamique de son atmosphère. À la fois, 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 le montrent les recherches en cours, Mars still experiences flows of liquid salt water on its surface, and even experiences limited precipitation. And in telling us more about Mars' present-day meteorology, it could also reveal things about the planet's watery past.