Tempêtes sur Mars

 

    Printemps sur Mars, ou le temps des tempêtes de  sable. Locales et régionales, elles surviennent lorsqu'au pôle, le givre de dioxyde de carbone (CO2) , lequel peut s'étendre presqu'aux latitudes moyennes, se sublime dans un environnement printanier.

  Quelques facteurs sont à l'origine de ces tempêtes martiennes de sable :
   - la pression atmosphérique qui s'accroît lorsque le givre de dioxyde de carbone se sublime et une pression plus élevée qui maintient les poussières plus longtemps dans l'atmosphère.
   - le contraste thermique élevé entre le givre recouvrant la surface et la zone récemment dégelée, immédiatement adjacente, créant des courants thermiques qui circulent à la lisière des zones polaires concernées.
   - de même, des vents thermiques se manifestent  lorsque le givre, couvrant les pentes ensoleillées et les surfaces sablonneuses sombres, à l'intérieur des régions polaires, se sublime, créant une ascension prodigieuse  des couches supérieures des dépôts permanents.

   L'orbite polaire, à peu près circulaire de Mars Global Surveyor, nous montre une vue peu différente de ce que les satellites en orbite terrestre peuvent nous faire voir.

   Mars a un diamètre d'à peu près 6800 km de diamètre. A 370 km d'altitude cela donne un rapport altitude/diamètre de 18,4. Par comparaison le satellite Seastar qui a une orbite similaire se trouve à 705 km d'altitude. La Terre ayant un diamètre de 12760 km, cela donne un rapport de 18,1. Aussi les 2 engins effectuent en 24 h, 12 orbites complètes.

   Mars Global Surveyor fête ses 3 ans en orbite en nous envoyant cette photo de tempête de sable martienne. Une étude comparative avec ce qui se passe sur Terre permet d'en comprendre le mécanisme.

    Sur les photos ci-dessous, sont comparées une tempête de sable martienne et terrestre. L'image martienne montre le pôle Nord avec une tempête de sable observée le 29 août 2000. Elle fait partie du lot basse résolution qu'envoie quotidiennement la caméra MOC (Mars Orbiter Caméra). Deux vues couleur furent nécessaires pour l'acquérir.

   La tempête se déplace sur un front extérieur au tourbillon central et des vortex marginaux sont visibles. Elle s'étend sur 900 km hors du pôle Nord. La zone à droite inclut le pôle. Lors de ces tempêtes, les vents peuvent dépasser les 300 km/h. La pression atmosphérique n'étant que de 6 hp (hecto pascals), ces vents seraient un doux zéphyr. Les vents soulèvent des quantités importantes de sable pouvant monter jusqu'à 50 000 m. Ces tempêtes peuvent durer des mois, d'où l'importance de bien les connaître pour les prédire, car des missions ont déjà été perdues par manque d'informations.

   L'image terrestre SeaWiFS montre une tempête de sable qui s'étend au large des côtes marocaines. Elle fut prise le 26 février 2000 par le satellite Seastar. Cette tempête s'étend sur 1800 km. 

   Les 2 images sont vues à la même échelle: 4 km/pixel.

    Les tempêtes de sable jouent un rôle important dans le climat martien. Les rares, mais globales, tempêtes modifient entièrement la répartition thermique et sont à l'origine des formations saisonnières du givre et de sa dissipation. Elles affectent grandement la répartition de la vapeur d'eau. Locales ou régionales et spécialement celles des régions polaires, elles modifient le taux dans lequel évolue le givre et contrôle de ce fait les modèles locaux ou régionaux du climat.

    Sur Terre, des tempêtes de sable sont aussi en train d'être reconnue comme contribuant aux changements environnementaux, aux influences potentielles saisonnières sur la météorologie et sur le comportement de la communauté biologique.

   Des études comparées de ce genre, permettent aux scientifiques de comprendre, à partir du modèle simple de Mars, la complexité des échanges climatiques sur Terre.

Des études comparées de ce genre, permettent aux scientifiques de comprendre, à partir du modèle simple de Mars, la complexité des échanges climatiques sur Terre.

 

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http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap000303.html

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/image/0010/marsduststorm_mgs_big.jpg

Credit: Malin Space Science Systems, MGS, JPL, NASA

Credit: SeaWiFS Project, GSFC, NASA

 

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