26 Mars 2012

Une lueur dans la nuit martienne

Des scientifiques français travaillant sur Mars Express ont découvert un nouveau type d'émission lumineuse dans la nuit de la planète Mars. Cette découverte explique comment la haute atmosphère de Mars se déplace selon la saison.

En utilisant le spectromètre OMEGA, ils ont détecté une émission à 1,27 µm, la signature témoin du dioxygène (O2) quand il est fraîchement formé à partir de la recombinaison de deux atomes d'oxygène (O + O ).

Cette émission n'est pas permanente. Sur les 40 observations du côté nuit, seulement trois ont montré un signal fort, tous trois situés dans les régions polaires. Cela correspond exactement au résultat prédit par un modèle 3D sophistiqué de l'atmosphère de Mars qui simule à la fois la circulation et la chimie de l'atmosphère.

Lorsqu'elles sont exposées au rayonnement UV solaire à une altitude supérieure à 70 km, les molécules de dioxyde de carbone (CO2, le principal constituant de l'atmosphère atmosphérique de Mars), se scindent en atomes de monoxyde de carbone (CO) et en oxygène O. Ces atomes d'oxygène sont transportés horizontalement dans une cellule gigantesque de type cellule de Hadley qui relie la branche ascendante du pôle été (c'est-à-dire le pôle Nord) au pôle opposé côté hiver (c'est-à-dire le pôle Sud) et qui s'étend pendant la nuit. Là, les atomes d'oxygène se recombinent en dioxygène le long de la branche descendante de la cellule de Hadley

Jean-Loup Bertaux, auteur principal de l'étude explique : "Sur Terre, un tel schéma de circulation est également bien connu : l'air ascendant dans le pôle d'été à chaque solstice se manifeste par de beaux nuages ??de glace noctulescents, parce que la vapeur d'eau se refroidit et gèle rapidement. Et ce modèle alterne tous les six mois. "

"Toutefois, sur Mars, les données d'OMEGA et celles du modèle montrent que, au cours de chaque équinoxe, un modèle différent s'établit, avec deux cellules de Hadley symétiques : l'air monte près de l'équateur et se divise en deux branches, l'une allant vers le nord et l'autre vers le sud, avec de l'air qui descend en même temps vers les deux pôles".

"Nos résultats sur Mars devraient stimuler la recherche sur l'atmosphère de la Terre, soit pour détecter une situation similaire aux équinoxes, soit pour comprendre pourquoi cela existe sur Mars et pas sur la Terre. La longueur deux fois plus importante des saisons martiennes est un possible facteur explicatif".

Références de l'article

First detection of O2 1.27 µm nightglow emission at Mars with OMEGA/MEX and comparison with general circulation model predictions
J. L. Bertaux1 B. Gondet2 F. Lefèvre3 J. P. Bibring2 and F. Montmessin1

1. Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales/Institut,Pierre Simon Laplace, Université de Versailles Saint-Quentin/CNRS, Guyancourt, France.
2. Institut d’Astrophysique Spatiale, Université de Paris Sud 11, Orsay, France.
3. Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales /Institut Pierre Simon Laplace, Université Pierre et Marie Curie/CNRS, Paris, France.

Contacts

Publié dans : 
Pour les cibles : 
A propos de :