Le jeudi 12 décembre dernier, un article qui documente pour la première fois les schémas mondiaux de circulation des vents dans la haute atmosphère d’une planète, c’est-à-dire entre 120 et 300 km d’altitude, a été publié dans la revue Science. Cette fois-ci, les résultats n’ont pas été obtenus sur Terre, mais plutôt sur la planète Mars à l’aide de la sonde MAVEN ou Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN. Selon les chercheurs, les résultats de cette étude sont basés sur des observations locales, et non sur des mesures indirectes comme ce qui a été fait jusqu’ici sur Terre.
C’est en 2016 que Mehdi Benna et ses collègues ont proposé de reprogrammer la sonde à distance, et surtout l’instrument dénommé NGIMS ou Natural Gas and Ion Mass Spectrometer, pour procéder à une expérience unique. Ils voulaient savoir si certaines parties de l’instrument qui étaient normalement stationnaires pouvaient se mouvoir comme un essuie-glace. Le but de cette manœuvre était de permettre à l’outil de recueillir un autre type de données.
Au début, les scientifiques derrière le projet MAVEN étaient réticents par rapport à la demande de Benna et son équipe. Ils ne voulaient pas prendre de risques par rapport à la sonde qui était en orbite autour de la Planète Rouge depuis 2013. Toutefois, Benna et ses collègues ont proposé des arguments selon lesquels les données obtenues permettront de comprendre la haute atmosphère de Mars, et éclaireront également des études similaires sur Terre.
Le mouvement des vents sur Mars
Après avoir convaincu l’équipe de la mission MAVEN de procéder à la reprogrammation, Benna, qui est un planétologue de la NASA, et son équipe ont pu recueillir des données avec une fréquence de 2 jours par mois pendant une durée de 2 ans, de 2016 à 2018.
D’après le chercheur, certains résultats étaient attendus, d’autres moins.
Ce qui a été encourageant, selon lui, c’était le fait que les structures qu’ils ont observées dans la haute atmosphère correspondaient globalement à ce que l’on pourrait prédire à partir de modèles.
Ainsi, dans l’ensemble, les schémas de circulation moyens d’une saison à une autre sont très stables sur Mars. Les chercheurs ont toutefois indiqué qu’ils étaient surpris lorsqu’ils ont analysé la variabilité à court terme des vents dans la haute atmosphère. Celle-ci était plus élevée que ce qu’ils avaient anticipé.
La topographie de Mars visible à partir des données
La deuxième découverte qui a surpris les chercheurs a été le fait que les vents qui circulaient à des centaines de kilomètres au-dessus de la surface de la planète contenaient encore des informations sur la forme du terrain situé juste en dessous.
Par exemple, on pouvait deviner à l’aide des données la présence de montagnes, de canyons ou encore de bassins. Selon les explications de Benna, quand les masses d’air se déplacent au-dessus de ces éléments, cela crée des ondes qui se propagent vers la haute atmosphère et peuvent être détectées par MAVEN et NGIMS.
Sur Terre, comme l’expliquent les scientifiques, on peut observer les mêmes types d’ondes, mais pas à de si hautes altitudes. Que les ondes puissent monter jusqu’à une altitude de 280 km était vraiment surprenant.
Les chercheurs proposent deux hypothèses qui peuvent expliquer ce phénomène. La première repose sur l’atmosphère martienne. Dans la mesure où cette dernière est plus fine, les ondes peuvent ainsi voyager plus loin sans être entravées. La deuxième est que la différence moyenne d’altitude entre les pics et les vallées est plus élevée sur Mars que sur la Terre avec des montagnes qui peuvent aller jusqu’à 20 km d’altitude.
En tout cas, l’équipe a déclaré qu’elle n’était pas encore satisfaite des données obtenues jusqu’ici. Les chercheurs veulent ainsi continuer à mesurer et à analyser pour pouvoir en apprendre encore plus sur le fonctionnement des planètes.