Les films côte à côte montrent comment la tempête de poussière mondiale de 2018 a enveloppé la planète rouge, avec l'aimable autorisation de la caméra Mars Color Imager (MARCI) à bord du Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA. Cette tempête de poussière mondiale a fait perdre le contact avec la Terre au rover Opportunity de la NASA. Crédit :NASA/JPL-Caltech/MSSS
Les tempêtes de poussière sont fréquentes sur Mars. Mais chaque décennie environ, quelque chose d'imprévisible se produit :une série de tempêtes incontrôlables éclate, recouvrant la planète entière d'une brume poussiéreuse.
L'année dernière, une flotte de vaisseaux spatiaux de la NASA a eu un aperçu détaillé du cycle de vie de la tempête de poussière mondiale de 2018 qui a mis fin à la mission du rover Opportunity. Et tandis que les scientifiques s'interrogent encore sur les données, deux articles ont récemment apporté un éclairage nouveau sur un phénomène observé au sein de la tempête :les tours de poussière, ou des nuages concentrés de poussière qui se réchauffent au soleil et s'élèvent haut dans l'air. Les scientifiques pensent que la vapeur d'eau emprisonnée dans la poussière peut les conduire comme un ascenseur vers l'espace, où le rayonnement solaire brise leurs molécules. Cela pourrait aider à expliquer comment l'eau de Mars a disparu pendant des milliards d'années.
Les tours de poussière sont massives, des nuages tourbillonnants qui sont plus denses et montent beaucoup plus haut que la poussière de fond normale dans la mince atmosphère martienne. Bien qu'ils se produisent également dans des conditions normales, les tours semblent se former en plus grand nombre lors des tempêtes mondiales.
Une tour commence à la surface de la planète sous la forme d'une zone de poussière rapidement soulevée à peu près aussi large que l'état de Rhode Island. Au moment où une tour atteint une hauteur de 50 miles (80 kilomètres), comme on l'a vu lors de la tempête de poussière mondiale de 2018, il peut être aussi large que le Nevada. Au fur et à mesure que la tour s'effondre, il peut former une couche de poussière à 35 miles (56 kilomètres) au-dessus de la surface qui peut être plus large que la zone continentale des États-Unis.
Les récentes découvertes sur les tours de poussière sont une gracieuseté de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA, qui est dirigé par le Jet Propulsion Laboratory de l'agence à Pasadena, Californie. Bien que les tempêtes de poussière mondiales masquent la surface de la planète, MRO peut utiliser son instrument Mars Climate Sounder à détection de chaleur pour regarder à travers la brume. L'instrument est spécialement conçu pour mesurer les niveaux de poussière. Ses données, couplé à des images d'une caméra embarquée sur l'orbiteur appelée Mars Context Imager (MARCI), permis aux scientifiques de détecter de nombreuses tours de poussière gonflantes.
Le nuage jaune-blanc en bas au centre de cette image est une "tour de poussière" de Mars - un nuage concentré de poussière qui peut s'élever à des dizaines de kilomètres au-dessus de la surface. Les panaches bleu-blanc sont des nuages de vapeur d'eau. Cette image a été prise le 30 novembre, 2010, par Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Crédit :NASA/JPL-Caltech/MSSS
Comment Mars a-t-elle perdu son eau ?
Des tours de poussière apparaissent tout au long de l'année martienne, mais MRO a observé quelque chose de différent lors de la tempête de poussière mondiale de 2018. "Normalement, la poussière tombait en un jour ou deux, " a déclaré l'auteur principal de l'article, Nicholas Heavens de l'Université Hampton à Hampton, Virginie. "Mais pendant une tempête mondiale, les tours à poussière sont renouvelées en continu pendant des semaines." Dans certains cas, plusieurs tours ont été observées pendant 3 semaines et demie.
Le taux d'activité de la poussière a surpris Heavens et d'autres scientifiques. Mais particulièrement intrigante est la possibilité que les tours de poussière agissent comme des "ascenseurs spatiaux" pour d'autres matériaux, en les transportant dans l'atmosphère. Lorsque la poussière en suspension dans l'air se réchauffe, il crée des courants ascendants qui entraînent des gaz avec lui, y compris la petite quantité de vapeur d'eau parfois vue sous forme de nuages vaporeux sur Mars.
Un article précédent dirigé par Heavens a montré que lors d'une tempête de poussière mondiale sur Mars en 2007, les molécules d'eau ont été projetées dans la haute atmosphère, où le rayonnement solaire pourrait les décomposer en particules qui s'échappent dans l'espace. Cela pourrait être un indice sur la façon dont la planète rouge a perdu ses lacs et ses rivières pendant des milliards d'années, devenir le désert glacial qu'il est aujourd'hui.
Les scientifiques ne peuvent pas dire avec certitude ce qui cause les tempêtes de poussière mondiales; ils en ont étudié moins d'une douzaine à ce jour.
"Les tempêtes de poussière mondiales sont vraiment inhabituelles, " a déclaré le scientifique de Mars Climate Sounder David Kass du JPL. " Nous n'avons vraiment rien de tel sur Terre, où le temps de la planète entière change pendant plusieurs mois."
Avec le temps et plus de données, l'équipe MRO espère mieux comprendre les tours de poussière créées lors des tempêtes mondiales et le rôle qu'elles peuvent jouer dans l'élimination de l'eau de l'atmosphère de la planète rouge.
