De gigantesques tours de poussière sur Mars pourraient expliquer comment la planète rouge a perdu son eau

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Les astromobiles (rovers) de la NASA ont pu observer la tempête de poussière globale qui s’est abattue sur Mars l’année dernière et qui a finalement mis fin à la mission d’Opportunity. Bien qu’elles soient connues des scientifiques, ces tempêtes de poussière globales sont relativement rares et ne se produisent qu’une fois par décennie environ. Celle de l’an dernier a donné aux scientifiques de la NASA l’occasion d’étudier la météo martienne et de faire la lumière sur la formation de tourbillons de poussière gigantesques que la NASA appelle  » des tours de poussière « .

Image d’entête : Une tour à poussière (en bas au centre) est visible sur cette photo de la sonde MRO de la NASA en 2011. Les panaches blanc bleuté à gauche sont des nuages de vapeur d’eau. (NASA/ JPL-Caltech/ MSSS)

L’air très poussiéreux chauffé par le Soleil dans l’atmosphère martienne peut alimenter les nuages de poussière qui s’élèvent sur des dizaines de kilomètres.

Ces nuages sont les plus fréquents dans les rares et impressionnantes tempêtes de poussière qui entourent la planète Mars, lorsque la poussière est rapidement soulevée de la surface et que l’atmosphère de la planète se remplit d’un épais nuage de poussière.

Comparaison de Mars, montrant la planète dans des conditions normales (à gauche) et pendant la tempête de poussière à l’échelle globale de 2018 (à droite). (NASA/ JPL-Caltech/ MSSS)

Selon Nicholas Heavens et ses collègues de l’université de Hampton (États-Unis) :

Une tour commence à la surface de Mars comme une zone de poussière rapidement soulevée aussi large que l’État de Rhode Island (4 000 km²).

Quand une tour atteint 80 km de haut, comme on l’a vu pendant la tempête de poussière globale de 2018, elle peut être aussi large que le Nevada (286 351 km²).

En se désintégrant, la tour peut former une couche de poussière à 56 km au-dessus de la surface qui peut être plus large que la partie continentale des États-Unis.

Des tours à poussière apparaissent tout au long de l’année martienne, mais l’instrument Mars Climate Sonnder à bord de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA a observé quelque chose de différent pendant la tempête globale de poussière en 2018.

Selon le Dr Heavens :

Normalement, la poussière tomberait en un jour ou deux. Mais pendant une tempête globale, les tours de poussière se renouvellent continuellement pendant des semaines. Dans certains cas, des tours multiples ont été observées pendant 3 semaines et demie.

L’instrument Mars Climate Sound de la NASA a cartographié les deux hémisphères de Mars pendant la tempête de poussière mondiale de 2018. Sur la gauche, le petit cercle près du centre marque l’emplacement du Curiosity. A droite, les trois volcans du Tharsus Montes sont visibles, ainsi que l’Olympus Mons. Les couleurs indiquent la quantité de lumière bloquée par la poussière. Le rouge est le plus extrême, avec seulement 5% de l’énergie du Soleil qui atteint la surface. (NASA/ JPL)

Le degré d’activité de la poussière a surpris l’équipe, mais la possibilité que les tours de poussière agissent comme des  » ascenseurs spatiaux  » pour d’autres matériaux et les transportent dans l’atmosphère fut particulièrement intrigante.

Selon les chercheurs :

Lorsque la poussière en suspension dans l’air se réchauffe, elle crée des courants ascendants qui transportent des gaz avec elle, y compris la petite quantité de vapeur d’eau que l’on voit parfois comme des nuages brillants sur Mars.

Ils ont déjà montré que pendant la tempête de poussière de 2007, des molécules d’eau ont été projetées dans la haute atmosphère martienne, où le rayonnement solaire pourrait les décomposer en particules qui s’échappent dans l’espace. C’est peut-être un indice de la façon dont Mars a perdu ses lacs et ses rivières au fil des milliards d’années, devenant le désert de glace qu’elle est aujourd’hui.

Pour David Kass, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA :

Les tempêtes de poussière globales sont vraiment inhabituelles. Nous n’avons vraiment rien de tel sur Terre, où les conditions météorologiques de la planète entière changent depuis plusieurs mois.

Avec le temps et davantage de données, l’équipe espère mieux comprendre les tours de poussière créées par les tempêtes globales et le rôle qu’elles peuvent jouer dans l’élimination de l’eau dans l’atmosphère martienne.

Ces découvertes décrites dans deux étudee, dans The Journal of Geophysical Research – Planets : Dusty Deep Convection in the Mars Year 34 Planet?Encircling Dust Event et dans The Journal of the Atmospheric Sciences : An Observational Overview of Dusty Deep Convection in Martian Dust Storms. Présentées sur le site du JPL de la NASA : Global Storms on Mars Launch Dust Towers Into the Sky.