💧 Mars: observation en direct d'une perte d'eau
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Un travail publié dans Communications: Earth & Environment reporte une observation inédite et toujours en cours sur un processus d'assèchement. Des chercheurs ont observé qu'une tempête de poussière intense, bien que localisée, a eu une fonction inattendue en convoyant des quantités substantielles de vapeur d'eau vers les hauteurs de l'atmosphère martienne.
Mars était autrefois couverte d'océans.
Image ESO
Contrairement à ce que l'on pensait, cet épisode est survenu pendant l'été de l'hémisphère nord, une saison auparavant jugée peu propice à la dissipation de l'eau. Les instruments ont pourtant détecté une concentration de vapeur d'eau jusqu'à dix fois plus élevée que d'ordinaire à des altitudes moyennes. Ce phénomène était directement associé à la présence de poussière en suspension, laquelle a altéré la circulation atmosphérique locale.
L'augmentation de vapeur d'eau a eu une répercussion immédiate: peu après, la quantité d'hydrogène mesurée à la frontière de l'atmosphère a plus que doublé par rapport aux années précédentes. Cet hydrogène provient de la dissociation des molécules d'eau sous l'effet du rayonnement solaire. Une fois libéré, il peut s'échapper plus aisément dans le cosmos, emportant avec lui une partie de l'eau de la planète de manière irréversible.
Les tempêtes de poussière, bien que fréquentes sur Mars, exercent donc une influence sur le climat bien plus importante qu'il n'y paraît. En réchauffant localement l'air, elles peuvent faciliter l'ascension de l'humidité depuis les basses couches vers les altitudes où le rayonnement solaire la dissocie. Les épisodes régionaux, comme celui examiné, sont d'un intérêt particulier car ils sont plus communs que les tempêtes globales. Leurs effets, bien que localisés, peuvent se répéter et ainsi contribuer de manière cumulative à la perte d'eau. Leur intensité et leur durée conditionnent directement le volume de vapeur d'eau acheminé vers le haut.
Schéma illustrant la réponse atmosphérique à une tempête de poussière localisée dans l'hémisphère nord durant l'été austral. Une forte concentration de poussière accroît significativement l'absorption du rayonnement solaire, entraînant un réchauffement atmosphérique accru, notamment dans la moyenne atmosphère. Cette réponse thermique affecte la couche nuageuse de glace d'eau, qui s'étend davantage verticalement et devient moins opaque en raison d'une condensation réduite de la vapeur d'eau. De plus, la circulation atmosphérique renforcée associée à la tempête de poussière intensifie le transport vertical de vapeur d'eau depuis la basse atmosphère, favorisant l'injection d'eau vers les hautes altitudes et accentuant l'échappement d'hydrogène.
Ces observations montrent que des épisodes météorologiques ponctuels peuvent participer de façon notable à l'évolution climatique de Mars. Les modèles devront désormais prendre en compte l'effet de ces tempêtes locales, jusqu'ici minoré voire ignorée. Cette avancée aide à reconstituer le parcours de l'eau martienne sur des milliards d'années.
Les scientifiques à l'origine de ce travail, dont Adrián Brines et Shohei Aoki, indiquent qu'il fournit un élément manquant important pour saisir la transformation de Mars. Il trace de nouvelles voies pour examiner comment la planète a pu voir disparaître une grande part de son eau liquide, au-delà des mécanismes déjà identifiés comme l'échappement atmosphérique général.
En incorporant ces événements dans leurs simulations, les chercheurs peaufinent leur compréhension de l'évolution martienne. Cette démarche permet d'affiner les scénarios sur la façon dont la planète a pu changer et d'estimer les conditions ayant permis la présence ancienne d'eau liquide à sa surface.