Comprendre le rôle de la poussière et des nuages sur Mars
Mars recèle encore bien des mystères. Pourtant, l’une des principales questions sans réponse concernant la planète rouge est le rôle joué par la poussière, qui est présente partout et peut parfois envelopper tout l’astre au cours de violentes tempêtes. «Ces poussières et ces nuages peuvent être observés depuis l’espace, même depuis la Terre, et leur climatologie est donc relativement bien connue: des caractéristiques saisonnières sont observées chaque année dans des régions spécifiques», explique Ann Carine Vandaele, responsable du département Rayonnement solaire dans l’atmosphère au sein de l’Institut royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique. «Cependant, leur nature exacte reste encore floue, de même que la façon dont la poussière et les nuages interagissent avec le reste de l’atmosphère, comment ils conduisent l’échange de chaleur et comment ils influencent les processus d’échappement qui conduisent à la perte de l’atmosphère dans l’espace», ajoute la chercheuse, coordinatrice du projet ROADMAP. Dans le cadre de ROADMAP, financé par l’UE, des chercheurs ont combiné des expériences en laboratoire, la modélisation de phénomènes spécifiques, l’analyse de données spatiales et la modélisation de la circulation globale afin d’améliorer notre compréhension du rôle des poussières et des nuages dans l’atmosphère martienne.
Une approche synergique du problème de la poussière
L’idée centrale de ROADMAP était de promouvoir une approche synergique en considérant le problème sous différentes perspectives. Le projet a rassemblé: la communauté des laboratoires, dont les scientifiques connaissent et comprennent les données de référence et la manière de tirer le meilleur parti de leurs expériences; des scientifiques impliqués dans les missions spatiales, qui connaissent les subtilités de leurs instruments; et des scientifiques qui développent des modèles numériques et qui savent quelles données sont les plus pertinentes et comment interpréter au mieux leurs résultats. Les résultats des expériences en laboratoire ont permis à l’équipe d’étudier plusieurs questions de recherche, notamment de déterminer s’il était possible d’améliorer la précision des propriétés des poussières et des nuages, de mieux distinguer les poussières, la glace d’eau et la glace de CO2, et d’améliorer les simulations des particules de poussière dans un modèle de circulation globale. Les chercheurs ont également tenté d’obtenir des informations supplémentaires sur le rôle de la poussière dans la dynamique de l’atmosphère et de savoir s’il était possible de mieux simuler la température, qui est un paramètre crucial pour mesurer l’abondance des gaz à l’état de traces à partir des observations atmosphériques.
Mieux comprendre les poussières transportées par le vent
L’équipe a réussi à observer en laboratoire la remise en suspension de poussières sous l’effet du vent dans des conditions martiennes. Elle a montré que ce phénomène peut se produire soit lors de collisions de particules de sable transportées par le vent, soit directement par le vent si la couche de poussière est suffisamment épaisse. «Cela implique que l’épaisseur de la poussière est un facteur important dans la probabilité qu’une surface produise de la poussière par exposition au vent», explique Ann Carine Vandaele. La création de poussière sous l’effet du vent a également été observée en laboratoire à la suite d’impacts de sable abrasif. «Cela confirme l’idée qu’il s’agit de la source de la poussière sur Mars, ce qui nous aide à comprendre le cycle de vie complet de la poussière», ajoute la chercheuse.
Améliorer la connaissance de Mars
Les chercheurs espèrent que le projet ROADMAP prouvera que les mesures en laboratoire sont une condition préalable au succès des missions spatiales. Celles-ci sont effectuées sur des analogues, soit les meilleurs échantillons construits sur Terre sur la base de nos connaissances limitées. Ann Carine Vandaele note que le projet a toutefois prouvé que, bien que ces méthodes reproduisent correctement les propriétés dynamiques observées de la poussière, elles ne peuvent pas expliquer les observations spectrales obtenues par télédétection. «ROADMAP a montré que rien ne remplace la vérité de terrain, soit, dans notre cas, les échantillons provenant directement de Mars», conclut-elle.
Mots‑clés
ROADMAP, espace, mars, poussière, nuages, tempête, mystère, transporté par le vent