Des scientifiques planétaires russes et étrangers ont créé le premier modèle climatique pour prédire le temps typique sur Mars en été et en hiver, en utilisant les données de la sonde Mars-Express, selon un article publié dans JGR: Planets.
«Notre modèle décrit les mouvements tridimensionnels des masses d'air dans l'atmosphère de la planète, le transfert du rayonnement solaire et infrarouge, les transitions de phase de l'eau, ainsi que la microphysique des nuages martiens, qui joue un rôle clé dans le cycle de l'eau sur la planète», explique Alexander Rodin, planétaire à l'Institut de physique et de technologie de Moscou, dont les mots dirige le service de presse de l'université.
Sous les nuages de fer de Mars
Mars, avec la Terre et Titan, est l'une des rares planètes du système solaire à avoir des saisons «pleines», un cycle complexe d'eau et d'autres substances volatiles et les forces d'érosion associées. Ces dernières années, suite à la découverte de traces d'eau douce et d'autres ingrédients essentiels à la naissance de la vie, les scientifiques étudient activement le climat de Mars moderne et antique, essayant de comprendre où peuvent se trouver les traces de la vie martienne.
Comme le note Rodin, les scientifiques tentent depuis longtemps de créer des modèles climatiques à part entière décrivant le changement de saison et le climat à la surface de Mars, mais la plupart d'entre eux donnent des prévisions plutôt inexactes qui ne coïncident pas avec ce que le dispositif russe SPICAM collecte à bord de la sonde Mars-Express et ses analogues à d'autres stations orbitales.
La raison à cela, comme suggéré par les scientifiques planétaires russes, était que ces modèles étaient basés sur des idées fausses sur la façon dont le cycle de l'eau sur la planète rouge se déroule et comment ses molécules interagissent avec les plus petites particules de poussière de l'atmosphère de Mars.
Analysant les données collectées avec l'aide du SPICAM, Rodin et ses collègues ont attiré l'attention sur le fait que les particules de poussière dans l'air martien se comportent différemment de la Terre, sur laquelle se fondent les calculs de leurs collègues. En particulier, ils ont remarqué que l'air de la quatrième planète du système solaire est dominé par non pas un, mais deux ensembles de particules de poussière, de taille nettement différente l'une de l'autre - environ 0,03 et 0,3 micromètre.
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Le cycle éternel
Leur présence modifie considérablement la formation des nuages et le comportement de la vapeur d'eau dans la haute atmosphère de Mars à des altitudes de 10 à 70 kilomètres, ce qui affecte la quantité de lumière solaire et de chaleur atteignant sa surface et d'autres paramètres climatiques importants.
Lorsque les scientifiques ont pris en compte toutes ces différences dans le modèle standard MAOAM décrivant le climat de Mars, ils ont pu presque complètement amener les résultats des calculs à ce que Mars Express et d'autres sondes ont vu chaque été et hiver martien. Cela a permis pour la première fois aux planétologues de «voir» comment les conditions sur la planète évoluent pendant ces saisons de l'année, et d'évaluer ces changements en termes d'habitabilité de Mars.
Par exemple, les scientifiques planétaires ont découvert que la plus grande concentration d'eau est atteinte au-dessus du pôle Nord au moment où l'été commence dans le même hémisphère. À l'approche de l'hiver, la densité de la vapeur d'eau diminue progressivement, ce qui peut indiquer une condensation d'eau et des précipitations à la surface de la planète.
De plus, les physiciens ont calculé de la même manière la densité et la distribution dans l'atmosphère de nuages constitués de cristaux de glace microscopiques. Il s'est avéré que la plus grande quantité de glace était contenue sur les régions équatoriales de la planète pendant l'été, au même moment où la quantité maximale d'eau était observée au pôle Nord.
Ces données, comme l'espèrent Rodin et ses collègues, aideront les scientifiques russes et leurs collègues étrangers à comprendre où les conditions de vie les plus favorables se sont développées sur Mars, ce qui aidera à trouver l'endroit idéal pour rechercher ses traces lors d'expéditions robotiques ou habitées ultérieures sur la planète rouge.
