Dans les mois à venir, deux des vaisseaux spatiaux de la NASA sur Mars auront une opportunité sans précédent d'étudier comment les éruptions solaires (des explosions géantes à la surface du soleil) pourraient affecter les robots et les futurs astronautes de la planète rouge.
En effet, le soleil entre dans une période d’activité maximale appelée maximum solaire, qui se produit environ tous les 11 ans. Pendant le maximum solaire, le soleil est particulièrement enclin à provoquer des crises de colère sous diverses formes, notamment des éruptions solaires et des éjections de masse coronale, qui projettent des rayonnements profondément dans l'espace. Lorsqu'une série de ces événements solaires éclate, cela s'appelle une tempête solaire.
Le champ magnétique terrestre protège en grande partie notre planète des effets de ces tempêtes. Mais Mars a perdu son champ magnétique global depuis longtemps, rendant la planète rouge plus vulnérable aux particules énergétiques du soleil. Quelle est l’intensité de l’activité solaire sur Mars ? Les chercheurs espèrent que le maximum solaire actuel leur donnera l’occasion de le découvrir. Avant d'y envoyer des humains, les agences spatiales doivent déterminer, entre autres détails, de quel type de radioprotection les astronautes auraient besoin.
"Pour les humains et les actifs sur la surface martienne, nous n'avons pas une idée précise de l'effet du rayonnement pendant l'activité solaire", a déclaré Shannon Curry du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l'Université du Colorado à Boulder. Curry est chercheur principal de l'orbiteur MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) de la NASA, géré par le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. "En fait, j'adorerais voir le "grand événement" sur Mars cette année :un grand événement que nous pouvons étudier pour mieux comprendre le rayonnement solaire avant que les astronautes ne se rendent sur Mars."
Mesurer les hauts et les bas
MAVEN observe les radiations, les particules solaires et bien plus encore depuis les hauteurs de Mars. La mince atmosphère de la planète peut affecter l'intensité des particules au moment où elles atteignent la surface, et c'est là qu'intervient le rover Curiosity de la NASA. Les données du détecteur d'évaluation des radiations de Curiosity, ou RAD, ont aidé les scientifiques à comprendre comment les radiations décomposent les molécules à base de carbone. en surface, un processus qui pourrait avoir une incidence sur la préservation des signes d’une vie microbienne ancienne. L'instrument a également donné à la NASA une idée du niveau de protection contre les radiations que les astronautes pourraient espérer en utilisant des grottes, des tubes de lave ou des falaises pour se protéger.
Lorsqu'un événement solaire se produit, les scientifiques examinent à la fois la quantité de particules solaires et leur énergie.
"Vous pouvez avoir un million de particules à faible énergie ou 10 particules à énergie extrêmement élevée", a déclaré le chercheur principal de RAD, Don Hassler du bureau de Boulder, Colorado, du Southwest Research Institute. "Bien que les instruments de MAVEN soient plus sensibles aux instruments à faible énergie, RAD est le seul instrument capable de voir les instruments à haute énergie qui traversent l'atmosphère jusqu'à la surface, où se trouveraient les astronautes."
Lorsque MAVEN détecte une grosse éruption solaire, l'équipe de l'orbiteur en informe l'équipe Curiosity afin qu'elle puisse surveiller les changements dans les données de RAD. Les deux missions peuvent même assembler une série chronologique mesurant les changements à la demi-seconde près lorsque les particules arrivent dans l'atmosphère martienne, interagissent avec elle et finissent par heurter la surface.
La mission MAVEN dirige également un système d’alerte précoce qui permet aux autres équipes d’engins spatiaux de Mars de savoir quand les niveaux de rayonnement commencent à augmenter. L'avertissement permet aux missions d'éteindre les instruments qui pourraient être vulnérables aux éruptions solaires, qui peuvent interférer avec l'électronique et les communications radio.
Eau perdue
En plus d'aider à assurer la sécurité des astronautes et des vaisseaux spatiaux, l'étude du maximum solaire pourrait également donner un aperçu de la raison pour laquelle Mars est passée d'un monde chaud et humide semblable à la Terre il y a des milliards d'années au désert glacial qu'elle est aujourd'hui.
La planète se trouve à un point de son orbite où elle est la plus proche du soleil, ce qui réchauffe l'atmosphère. Cela peut provoquer des tempêtes de poussière qui recouvrent la surface. Parfois, les tempêtes fusionnent et deviennent mondiales.
Bien qu'il reste peu d'eau sur Mars – principalement de la glace sous la surface et aux pôles – une partie circule encore sous forme de vapeur dans l'atmosphère. Les scientifiques se demandent si les tempêtes de poussière mondiales contribuent à éjecter cette vapeur d’eau, la projetant bien au-dessus de la planète, là où l’atmosphère est détruite lors des tempêtes solaires. Une théorie est que ce processus, répété suffisamment de fois au cours des éternités, pourrait expliquer comment Mars est passée de lacs et de rivières à pratiquement aucune eau aujourd'hui.
Si une tempête de poussière mondiale devait se produire en même temps qu’une tempête solaire, cela fournirait l’occasion de tester cette théorie. Les scientifiques sont particulièrement enthousiastes car ce maximum solaire particulier se produit au début de la saison la plus poussiéreuse sur Mars, mais ils savent également qu'une tempête de poussière mondiale est un événement rare.
Fourni par la NASA
