Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Gearbest Page Spécial sur les nouveaux clients, Grande Réduction @GearBest! promotion
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Adrien le Lundi 28/08/2017 à 00:00
Avis de tempête de neige sur Mars !
Il neige la nuit sur Mars et les chutes de neige sont particulièrement rapides, associées à de violentes tempêtes. C'est la surprenante conclusion d'une étude menée par une équipe de planétologues du Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD), de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de Stanford (USA) et du Laboratoire Atmosphères Milieux Observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la...) Spatiales (LATMOS). L'identification de ce nouveau phénomène permet d'expliquer d'énigmatiques observations depuis l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) et le sol de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité...) Mars, et donne une nouvelle vision, bien plus dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :), des nuages d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) sur cette planète. Ces résultats ont été publiés le 21 août 2017 dans la revue Nature Geoscience.

Sur Mars comme sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...), des nuages d'eau apparaissent dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). Les nuages martiens se forment par condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui passe d'un état dilué (gaz) à un état condensé (solide ou liquide). On peut expérimenter ce changement d'état en passant lors d'une douche,...) de la vapeur () d'eau atmosphérique en de petites particules de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.). Ces nuages sont une composante essentielle du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il...) de Mars, car ils influencent le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par...) de vapeur d'eau à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle...) et la forte variation saisonnière des dépôts de glace dans les régions polaires.


Schéma récapitulatif, "Sketch-up", News & views, Nature Geoscience. Crédits: James Tuttle Keane.

Sur Terre, les nuages d'eau sont très fréquemment associés à des tempêtes convectives et des précipitations d'eau et de neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une infinité de façons. Puisque les flocons sont composés...). Sur Mars, il n'en est rien: les nuages martiens ne donnent pas naissance à des mouvements convectifs de l'atmosphère et les précipitations de neige se limitent à une lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) sédimentation des particules de glace d'eau depuis le nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la lumière qu’il reçoit, de...). Du moins le pensait-on avant la parution de l'étude présente menée par une équipe de chercheurs dirigée par un scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) du Laboratoire de Météorologie Dynamique / Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Pierre Simon Laplace.


Figure 1: Description de la hiérarchie des outils de modélisation employés dans l'étude. La couverture nuageuse nocturne sur Mars est prédite par un modèle de climat global [a], avant d'être raffinée par un modèle régional dit méso-échelle qui permet de mettre en évidence les couches de mélanges sous les nuages d'eau martiens. Un second raffinement d'échelle est alors employé via un modèle aux grand tourbillons [c] qui permet de mettre en évidence les puissants courants descendants associés à ces nuages et qui donnent naissance aux précipitations rapides de neige. [a] Crédits: Mars Climate Database (LMD/ESA/CNES). [b,c] Crédits: figures de l'article Spina et al., Nature Geoscience.

Les chercheurs ont démontré, par une série de simulations numériques explorant l'atmosphère de Mars (L’atmosphère de Mars désigne la couche de gaz entourant la planète Mars. La pression au sol de l'atmosphère martienne varie entre 30 Pa (0,03 kPa), au sommet d'Olympus Mons, et 1 155 Pa...) à des échelles spatiales inédites [Figure 1], que chaque nuit sur Mars des tempêtes de neige convectives font rage (La rage est une maladie virale grave touchant les mammifères dont l'Homme. Elle est causée par un virus qui provoque une encéphalite. Zoonose assez commune, elle touche surtout les carnivores. Les...) dans certaines régions. La découverte de ce phénomène permet d'expliquer pour la première fois deux mystérieuses observations obtenues par des missions spatiales récentes [Figure 2]: des couches mélangées nocturnes, révélées par radio-occultations depuis l'orbite, et des précipitations sous les nuages de glace d'eau, révélées par sondage ( Un sondage peut désigner une technique d'exploration locale d'un milieu particulier. Un sondage peut également être une méthode statistique d'analyse d'une population...) atmosphérique via un laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain « light...) embarqué sur l'atterrisseur (Un atterrisseur (lander en anglais) désigne en dans le domaine de l'astronautique un engin spatial embarqué dans un véhicule spatial destiné à se poser sur la surface d'un astre (ou d'un satellite)....) Phoenix.


Figure 2: Les simulations inédites réalisées dans l'étude permettent de résoudre deux mystères posés par des observations récentes de la planète Mars. [Gauche] Dans les nuages de glace d'eau des régions équatoriales, les orbiteurs Mars Global Surveyor et Mars Reconnaissance Orbiter (Mars Reconnaissance Orbiter (acronyme : MRO) est une sonde spatiale américaine actuellement en orbite autour de Mars. Son lancement, initialement prévu par la NASA le 10 août 2005, a du être...) ont révélé des couches de mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi appelée...) nocturnes dans la basse atmosphère de Mars, traduisant l'existence de puissants mouvements de convection (La convection est un mode de transfert de chaleur où celle-ci est advectée (transportée-conduite, mais ces termes sont en fait impropres) par au moins un fluide. Ainsi durant...). [Droite] Le sondeur LIDAR (La télédétection par laser ou LIDAR, acronyme de l'expression en langue anglaise « Light Detection and Ranging », désigne une...) à bord de Phoenix a découvert sous les nuages des régions polaires des structures de précipitation (En météorologie, le terme précipitation désigne des cristaux de glace ou des gouttelettes d'eau qui, ayant été soumis à des...) appelées virga. [images sondes] Crédits: NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son...). [globe mars] Crédits: Mars Climate Database (LMD/ESA/CNES); [figure droite] Crédits: Hinson et al. Icarus 2014 (Elsevier); [figure gauche] Whiteway et al. Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir...) 2009 (AAAS) Crédits: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Canadian Space Agency; [figure bas] figures de l'article Nature Geoscience.

Comment ces tempêtes de neige se déclenchent-elles ? Ce sont des phénomènes nocturnes qui résultent de la déstabilisation de l'atmosphère causée par le refroidissement par émission de rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) des particules de glace d'eau. Il s'ensuit de puissants mouvements convectifs au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des...) du nuage et en dessous, insoupçonnés avant l'étude détaillée des chercheurs. Les particules de glace d'eau qui forment le nuage sont transportées dans les courants descendants, ce qui leur permet de précipiter à toute vitesse (On distingue :), formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et inversement. Chaque...) les virgas détectées par la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les mesures in situ...) Phoenix et observées également sur Terre.

La découverte de tempêtes de neige sur Mars est importante pour la compréhension du climat de Mars, et pour sa future exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) robotique et humaine. En effet, ces tempêtes locales mélangent fortement l'eau dans l'atmosphère de Mars, et leur impact n'est pas pris en compte dans les modèles de climat martien (Martien est un nom générique qui désigne plusieurs types de créatures imaginaires censées vivre sur mars. Selon la version la plus répandue, les martiens,...) existants. Les implications des travaux des chercheurs s'étendent même au passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le...) récent de Mars, lorsque les conditions de forte obliquité de la planète ont donné lieu à un cycle de l'eau plus intense et à un déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la...) des grands glaciers des pôles vers les tropiques.

[b]Source:
CNRS-INSU
Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS