Certains experts de Mars sont impatients et optimistes qu'une tempête de poussière cette année prenne une telle ampleur qu'elle assombrit le ciel de toute la planète rouge. Ce type de phénomène dans l'environnement de Mars moderne pourrait être examiné comme jamais auparavant, en utilisant la combinaison d'engins spatiaux maintenant sur Mars.

Une étude publiée aujourd'hui et co-écrite par des scientifiques de CU Boulder a examiné les observations du Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA lors de la plus récente tempête de poussière mondiale martienne. Cet événement de 2007 suggère que de telles tempêtes jouent un rôle dans le processus continu de gaz s'échappant du sommet de l'atmosphère de Mars, un processus qui s'est transformé il y a longtemps en plus humide, l'ancien Mars plus chaud dans l'aridité d'aujourd'hui, planète gelée.

"Nous avons constaté qu'il y a une augmentation de la vapeur d'eau dans l'atmosphère moyenne en relation avec les tempêtes de poussière, " a déclaré Nicholas Heavens de l'Université de Hampton, Hampton, Virginie, auteur principal du rapport en Astronomie de la nature . "La vapeur d'eau est transportée avec la même masse d'air qui monte avec la poussière."

Un lien entre la présence de vapeur d'eau dans l'atmosphère moyenne de Mars - à environ 50 à 100 kilomètres de haut - et l'échappement d'hydrogène du haut de l'atmosphère a été détecté par le télescope spatial Hubble de la NASA et l'Agence spatiale européenne Orbiteur Mars Express, mais principalement au cours des années sans les changements dramatiques produits lors d'une tempête de poussière mondiale. La mission MAVEN de la NASA est arrivée sur Mars en 2014 pour étudier le processus d'échappement de l'atmosphère.

"Ce ne serait pas une surprise de voir une tempête de poussière mondiale cette année, et nous aimerions cette opportunité, " a déclaré Bruce Jakosky, chercheur principal de MAVEN, de CU Boulder.

"Ce serait formidable d'avoir une tempête de poussière mondiale que nous pourrions observer avec tous les atouts maintenant sur Mars, et cela pourrait arriver cette année, " a déclaré David Kass du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadéna, Californie. Il est co-auteur du nouveau rapport et chercheur principal adjoint pour l'instrument qui est la principale source de données pour celui-ci, Le sondeur climatique de Mars de MRO.

Tous les observateurs de Mars ne sont pas ravis de l'idée d'une tempête de poussière mondiale, ce qui peut nuire aux missions en cours. Par exemple :Opportunité, en tant que rover à énergie solaire, devrait s'accroupir pour économiser de l'énergie; les paramètres du prochain atterrisseur InSight devront être ajustés pour une entrée en toute sécurité, descente et atterrissage en novembre; et toutes les caméras des rovers et des orbiteurs devront faire face à une faible visibilité.

Des décennies d'observations sur Mars documentent un schéma de multiples tempêtes de poussière régionales se produisant au cours du printemps et de l'été du nord. Dans la plupart des années martiennes, qui sont presque deux fois plus longues que les années terrestres, toutes les tempêtes régionales se dissipent et aucune ne se transforme en une tempête de poussière mondiale. Mais une telle expansion s'est produite en 1977, 1982, 1994, 2001 et 2007. La prochaine saison des tempêtes de poussière martienne devrait commencer cet été et durer jusqu'au début de 2019.

Le sondeur climatique Mars sur MRO peut balayer l'atmosphère pour détecter directement les particules de poussière et de glace et peut indirectement détecter les concentrations de vapeur d'eau à partir des effets sur la température. Heavens et les co-auteurs du nouvel article rapportent que les données du sondeur montrent de légères augmentations de la vapeur d'eau dans l'atmosphère moyenne pendant les tempêtes de poussière régionales et révèlent une forte augmentation de l'altitude atteinte par la vapeur d'eau lors de la tempête de poussière mondiale de 2007. En utilisant des méthodes d'analyse récemment affinées pour les données de 2007, les chercheurs ont découvert une augmentation de la vapeur d'eau de plus de cent fois dans l'atmosphère moyenne au cours de cette tempête mondiale.

Avant que MAVEN n'atteigne Mars, de nombreux scientifiques s'attendaient à voir la perte d'hydrogène du sommet de l'atmosphère se produire à un rythme plutôt constant, avec des variations liées aux changements dans le flux de particules chargées du vent solaire provenant du Soleil. Les données de MAVEN et Mars Express ne correspondent pas à ce modèle, montrant plutôt un schéma qui semble plus lié aux saisons martiennes qu'à l'activité solaire. Heavens et ses coauteurs présentent le soulèvement de la vapeur d'eau à des altitudes plus élevées par les tempêtes de poussière comme une clé probable du schéma saisonnier de l'échappement d'hydrogène du sommet de l'atmosphère. Les observations de MAVEN pendant les effets les plus forts d'une tempête de poussière mondiale pourraient améliorer la compréhension de leur lien possible avec la fuite de gaz de l'atmosphère.

« À quoi aurait ressemblé le climat lorsque l'atmosphère était plus épaisse ? dit Michael Chaffin, chercheur au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de CU Boulder (LASP) et co-auteur de l'étude.

"Peut-être pas aussi sec, mais peut-être plus venteux. Nous ne pouvons pas vraiment dire s'il y aurait eu plus de tempêtes de poussière ou quel aurait été leur effet sur la perte de gaz de l'atmosphère au cours de ces conditions antérieures. Un bon moyen d'améliorer notre compréhension des tempêtes de poussière sur l'ancienne Mars serait d'obtenir plus d'observations lors d'une tempête de poussière mondiale sur la Mars d'aujourd'hui."