Les tempêtes de poussière sur Mars pourraient se comporter de la même manière que les cyclones secs. Crédit :NASA/JPL/Malin Space Science Systems
Presque tous les manuels de sciences atmosphériques jamais écrits diront que les ouragans sont un phénomène intrinsèquement humide - ils utilisent de la chaleur, air humide pour le carburant. Mais selon de nouvelles simulations, les orages peuvent aussi se former par grand froid, climats secs.
Il est peu probable qu'un climat aussi froid et sec que celui de l'étude devienne la norme sur Terre, d'autant plus que le changement climatique rend le monde plus chaud et plus humide. Mais les résultats pourraient avoir des implications pour les tempêtes sur d'autres planètes et pour les propriétés intrinsèques des ouragans que la plupart des scientifiques et des éducateurs pensent actuellement être vrais.
"Nous avons des théories sur le fonctionnement des ouragans à des températures auxquelles nous sommes habitués sur Terre, et théoriquement, ils devraient toujours s'appliquer si nous passons à un climat plus froid et plus sec, " dit Dan Chavas, un professeur assistant de la terre, sciences atmosphériques et planétaires à l'Université Purdue. "Nous voulions savoir si les ouragans ont vraiment besoin d'eau. Et nous avons montré qu'ils n'en ont pas besoin, mais dans un monde très différent."
Dans le monde dans lequel nous vivons maintenant, les ouragans ont besoin d'eau. Quand ils atteignent la terre, ils meurent parce qu'ils n'ont plus d'eau qu'ils évaporent pour produire de l'énergie, mais ce n'est pas nécessairement le cas. Les résultats ont été publiés dans le Journal des sciences de l'atmosphère .
"Ce n'est pas parce qu'il n'y a rien qui change de phase entre le liquide et la vapeur qu'un ouragan ne peut pas se former, " dit Chavas.
En collaboration avec Timothée Cronin, professeur assistant en sciences de l'atmosphère au MIT, il a utilisé un modèle informatique qui imite une atmosphère très basique et génère constamment des ouragans. Dans un scénario d'ouragan général, cela ressemble à une boîte avec un océan au fond, mais Chavas l'a modifié pour assécher la surface ou la refroidir en dessous des températures qui génèrent généralement des ouragans.
Les simulations les plus froides ont été effectuées à 240 degrés Kelvin (-28 F) et ont produit un nombre choquant de cyclones. Ces froids, les tempêtes sèches étaient généralement plus petites et plus faibles que les ouragans sur Terre, mais ils se sont formés à une fréquence plus élevée.
Au fur et à mesure que la température baisse, l'air peut contenir moins d'eau, ce qui explique pourquoi les températures froides et les surfaces sèches donnent des résultats similaires dans les expériences. A 240 degrés K, l'air peut contenir environ 100 fois moins de vapeur d'eau qu'à des températures typiques des tropiques modernes.
De façon intéressante, il existe une gamme de températures et de niveaux d'humidité modérés dans lesquels aucun cyclone ne s'est formé. De 250 à 270 degrés Kelvin (-10 F à 26 F), aucun ouragan ne s'est formé, bien que les chercheurs ne sachent pas pourquoi. À 280 Kelvin (44 F), l'atmosphère se remplit à nouveau de cyclones.
"Peut-être que cela signifie qu'il existe des régimes idéaux pour que les ouragans existent et que le monde actuel dans lequel nous vivons en est un, " dit Chavas. " Ou tu pourrais être dans un autre monde où il n'y a pas d'eau, mais il est encore capable de produire de nombreux ouragans. Quand les gens se demandent si nous pourrions vivre au sec, planète rocheuse comme Mars, cela pourrait être quelque chose à considérer."
Une telle planète pourrait avoir encore plus d'ouragans que sur Terre. Parce qu'il est difficile d'étudier les atmosphères d'autres planètes, les scientifiques doivent travailler avec leur connaissance de la Terre et leur compréhension fondamentale du fonctionnement des atmosphères.