Les atmosphères de Mars et de Vénus "emportés" dans l'espace
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Les scientifiques appellent ce travail "planétologie comparative". Les sondes Mars Express et Venus Express sont parfaites pour ceci parce qu'elles emportent des instruments scientifiques très similaires. Ceci permet aux scientifiques de faire des comparaisons directes entre les deux planètes.
L'atmosphère de Vénus se fait "emporter" dans l'espace par le vent solaire
Les nouveaux résultats concernent directement les régions magnétiques situées derrière les planètes, qui sont les canaux prédominants par lesquels les particules chargées électriquement s'échappent. Ils présentent également la première détection d'atomes entiers s'échappant de l'atmosphère de Vénus, et montrent que le rythme d'évasion était dix fois plus important sur Mars quand une tempête solaire a frappé en Décembre 2006.
En observant les rythmes actuels de perte des deux atmosphères, les scientifiques espèrent qu'ils pourront remonter le temps et comprendre comment elles étaient dans le passé. "Ces résultats nous donnent la possibilité de mesurer l'évolution des climats planétaires," commente David Brain (University of California, Berkeley), second investigateur pour la physique des plasmas pour Venus Express et co-investigateur pour ASPERA sur Mars et Venus Express.
Les nouvelles observations montrent que, en dépit des différences dans leur taille et leur distance du Soleil, Mars et Vénus sont étonnamment semblables. Les deux planètes ont des faisceaux de particules électriquement chargées s'échappant de leur atmosphère. Les particules sont accélérées par des interactions avec le vent solaire, un jet constant de particules électriquement chargées libérées par le Soleil.
Sur Terre, le vent solaire n'interagit pas directement avec l'atmosphère. Il est détourné par la couverture naturelle du magnétisme de la Terre. Ni Mars ni Vénus n'ont d'importants champs magnétiques, aussi l'atmosphère de chaque planète subit de plein fouet le vent solaire.
Cette interaction crée un champ magnétique faible qui se drape autour de chaque planète et s'étend derrière le côté nuit dans une longue queue. L'atmosphère de Vénus est épaisse et dense, tandis que celle de Mars est légère et ténue. En dépit des différences, les instruments magnétocompteurs ont découvert que la structure des champs magnétiques des deux planètes est semblable.
"C'est parce que la densité de l'ionosphère à 250 kilomètres d'altitude est étonnamment semblable," commente Tielong Zhang, investigateur principal pour l'instrument magnétocompteur de Venus Express à l'IWF (Institut für Weltraumforschung, Österreiche Akademie der Wissenschaften, Austriche). L'ionosphère est la coquille environnante de particules électriquement chargées créée par l'impact de la lumière solaire sur l'atmosphère supérieure de la planète.
La proximité de Vénus au Soleil crée une différence importante, cependant. Le vent solaire s'affaiblit lors de son déplacement dans l'espace, aussi plus près du Soleil sa force est plus concentrée. Ceci crée un champ magnétique plus fort, faisant que les particules atmosphériques qui s'échappent se déplacent collectivement comme un fluide.
Sur Mars, le champ plus faible signifie que les particules qui s'échappent agissent en tant qu'individus. "C'est une différence fondamentale entre les deux planètes," note Stas Barabash (Swedish Institute of Space Physics), investigateur principal d'ASPERA sur Mars Express et Venus Express.
Une autre différence entre Mars et Venus est que Mars présente de forts champs magnétiques de petite taille verrouillés sur la croûte de la planète. Dans quelques régions, ces poches protègent l'atmosphère, dans d'autres elles aident en fait à diriger l'atmosphère dans l'espace.
La complexité des différents processus révélés chez Vénus et Mars signifie que les scientifiques planétaires n'ont pas encore le tableau complet. "Il y aura beaucoup plus de résultats à venir," ajoute Barabash. Il y a beaucoup à faire parce qu'il y a beaucoup de mécanismes différents qui peuvent faire que les particules atmosphériques s'échappent. Démêler tout ceci prendra du temps.
Ces nouveaux résultats sont présentés dans 19 papiers publiés dans une édition spéciale du journal Planetary and Space Science. Certains d'entre eux sont disponibles en ligne depuis le 19 Janvier 2008.