Avec une certaine persévérance et beaucoup d'analyses préliminaires, Benna et ses collègues ont convaincu la direction de la mission MAVEN d'essayer leur idée, après Lockheed Martin, le constructeur d'engins spatiaux, déterminé que les modifications pourraient être possibles sans endommager le satellite. "C'est une réingénierie intelligente en vol de la façon de faire fonctionner le vaisseau spatial et l'instrument, " dit Benna. " Et en faisant les deux - le vaisseau spatial faisant quelque chose pour lequel il n'était pas conçu et l'instrument faisant quelque chose pour lequel il n'était pas conçu - nous avons rendu les mesures du vent possibles. "

Effet d'entraînement

Le nouveau papier a été réalisé en collaboration avec Yuni Lee, aussi de la CSST de l'UMBC, et collègues de l'Université du Michigan, Université George Mason, et la Nasa. Il est basé sur des données collectées deux jours par mois pendant deux ans de 2016 à 2018. Certains résultats étaient attendus, et d'autres ont été de grandes surprises. « Ce qui est rafraîchissant, c'est que les modèles que nous avons observés dans la haute atmosphère correspondent globalement à ce que l'on pourrait prédire à partir des modèles, " dit Benna. " La physique fonctionne. "

Globalement, les schémas de circulation moyens d'une saison à l'autre étaient très stables sur Mars. C'est comme dire que sur la côte est des États-Unis, tout au long de l'année, les systèmes météorologiques s'écoulent généralement de l'ouest vers l'est de manière prévisible.

Une surprise est venue lorsque l'équipe a analysé la variabilité à court terme des vents dans la haute atmosphère, ce qui était plus important que prévu. "Sur Mars, la circulation moyenne est stable, mais si vous prenez un instantané à un moment donné, les vents sont très variables, " dit Benna. Plus de travail est nécessaire pour déterminer pourquoi ces modèles contrastés existent.

Une deuxième surprise était que le vent à des centaines de kilomètres au-dessus de la surface de la planète contenait encore des informations sur les formes de relief ci-dessous, comme les montagnes, canyon, et bassins. Au fur et à mesure que la masse d'air s'écoule sur ces caractéristiques, "il crée des vagues - des effets d'entraînement - qui remontent jusqu'à la haute atmosphère" et peuvent être détectés par MAVEN et NGIMS, Benna explique. "Sur Terre, nous voyons le même genre de vagues, mais pas à des altitudes aussi élevées. C'était la grande surprise, que ceux-ci peuvent aller jusqu'à 280 kilomètres de haut."

Benna et ses collègues ont deux hypothèses pour expliquer pourquoi les vagues, appelées « ondes orthographiques, " durent si longtemps sans changement. D'une part, l'atmosphère sur Mars est beaucoup plus fine que sur Terre, afin que les vagues puissent voyager plus loin sans entrave, comme des ondulations voyageant plus loin dans l'eau que dans la mélasse. Aussi, la différence moyenne entre les pics et les vallées géographiques est beaucoup plus grande sur Mars que sur Terre. Il n'est pas rare que des montagnes mesurent 20 kilomètres de haut sur Mars, alors que le mont Everest ne mesure pas tout à fait neuf kilomètres, et la plupart des montagnes terrestres sont beaucoup plus courtes.

"La topographie de Mars entraîne cela d'une manière plus prononcée que sur Terre, " dit Benna.

Aller de l'avant

Continuer à analyser les données de cette étude peut aider les scientifiques à déterminer si les mêmes processus de base sont en action dans la haute atmosphère terrestre. Ironiquement, "Il fallait aller faire ces mesures sur Mars pour finalement comprendre le même phénomène sur Terre, " dit Benna. " En fin de compte, les résultats nous aideront à comprendre le climat de Mars. Quel est son état et comment évolue-t-il ?"

Mais l'équipe n'est pas satisfaite de l'ensemble de données actuel. "Nous voulons continuer à mesurer. Nous avons deux ans de données, mais on ne s'arrête pas là, " dit Benna. Même avec l'ensemble de données qu'ils ont déjà, "Nous avons devant nous de nombreuses années de modélisation et d'analyse." C'est une mine d'informations qui peuvent être examinées de manières encore inimaginables, pour en savoir encore plus sur le fonctionnement des planètes.