Des nuages ​​glacés auraient pu garder Mars suffisamment chaud pour les rivières et les lacs –

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  • L’un des grands mystères de la science spatiale moderne est parfaitement résumé par la vue de Perseverance de la NASA, qui vient d’atterrir sur Mars: Aujourd’hui, c’est une planète désertique, et pourtant le rover est assis juste à côté d’un ancien delta du fleuve.

    L’apparente contradiction a intrigué les scientifiques pendant des décennies, en particulier parce qu’en même temps que Mars avait des rivières qui coulaient, elle recevait moins d’un tiers de l’ensoleillement que nous apprécions aujourd’hui sur Terre.

    Mais une nouvelle étude menée par Edwin Kite, spécialiste des planètes de l’Université de Chicago, professeur adjoint de sciences géophysiques et expert des climats d’autres mondes, utilise un modèle informatique pour avancer une explication prometteuse: Mars aurait pu avoir une fine couche de glace, nuages ​​de haute altitude qui ont provoqué un effet de serre.

    “Il y a eu une déconnexion embarrassante entre nos preuves et notre capacité à l’expliquer en termes de physique et de chimie”, a déclaré Kite. “Cette hypothèse contribue grandement à combler cet écart.”

    Parmi les multiples explications que les scientifiques avaient précédemment avancées, aucune n’a jamais vraiment fonctionné. Par exemple, certains ont suggéré qu’une collision avec un énorme astéroïde aurait pu libérer suffisamment d’énergie cinétique pour réchauffer la planète. Mais d’autres calculs ont montré que cet effet ne durerait qu’un an ou deux – et les traces d’anciennes rivières et lacs montrent que le réchauffement a probablement persisté pendant au moins des centaines d’années.

    Kite et ses collègues voulaient revenir sur une autre explication: les nuages ​​de haute altitude, comme les cirrus sur Terre. Même une petite quantité de nuages ​​dans l’atmosphère peut augmenter considérablement la température d’une planète, un effet de serre similaire au dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

    L’idée avait été proposée pour la première fois en 2013, mais elle avait été en grande partie mise de côté parce que, selon Kite, «il a été avancé que cela ne fonctionnerait que si les nuages ​​avaient des propriétés invraisemblables». Par exemple, les modèles suggéraient que l’eau devrait rester longtemps dans l’atmosphère – beaucoup plus longtemps qu’elle ne le fait généralement sur Terre – de sorte que la perspective dans son ensemble semblait improbable.

    À l’aide d’un modèle 3D de l’atmosphère de la planète entière, Kite et son équipe se sont mis au travail. La pièce manquante, ils ont trouvé, était la quantité de glace sur le sol. S’il y avait de la glace recouvrant de grandes parties de Mars, cela créerait une humidité de surface qui favoriserait les nuages ​​de basse altitude, qui ne sont pas censés réchauffer beaucoup les planètes (ou peuvent même les refroidir, car les nuages ​​réfléchissent la lumière du soleil loin de la planète).

    Mais s’il n’y a que des plaques de glace, comme aux pôles et au sommet des montagnes, l’air au sol devient beaucoup plus sec. Ces conditions favorisent une couche élevée de nuages ​​- des nuages ​​qui ont tendance à réchauffer plus facilement les planètes.

    Les résultats du modèle ont montré que les scientifiques pourraient devoir rejeter certaines hypothèses cruciales basées sur notre propre planète.

    “Dans le modèle, ces nuages ​​se comportent d’une manière très différente de la Terre”, a déclaré Kite. “Construire des modèles sur l’intuition basée sur la Terre ne fonctionnera tout simplement pas, car ce n’est pas du tout similaire au cycle de l’eau de la Terre, qui déplace l’eau rapidement entre l’atmosphère et la surface.”

    Ici sur Terre, où l’eau couvre près des trois quarts de la surface, l’eau se déplace rapidement et de manière inégale entre l’océan et l’atmosphère et la terre – se déplaçant dans des tourbillons et des tourbillons qui signifient que certains endroits sont pour la plupart secs (le Sahara) et d’autres sont trempés (le Amazone). En revanche, même au sommet de son habitabilité, Mars avait beaucoup moins d’eau à sa surface. Lorsque la vapeur d’eau s’enroule dans l’atmosphère, dans le modèle de Kite, elle persiste.

    “Notre modèle suggère qu’une fois que l’eau s’est déplacée dans l’atmosphère martienne primitive, elle y resterait assez longtemps – plus près d’un an – et cela crée les conditions pour des nuages ​​de haute altitude à longue durée de vie”, a déclaré Kite.

    Le rover Perseverance nouvellement débarqué de la NASA devrait également être en mesure de tester cette idée de plusieurs manières, par exemple en analysant des cailloux pour reconstruire la pression atmosphérique passée sur Mars.

    Comprendre l’histoire complète de la façon dont Mars a gagné et perdu sa chaleur et son atmosphère peut aider à éclairer la recherche d’autres mondes habitables, ont déclaré les scientifiques.

    “Mars est important parce que c’est la seule planète que nous connaissons qui ait la capacité de soutenir la vie – et qui l’a ensuite perdue”, a déclaré Kite. «La stabilité climatique à long terme de la Terre est remarquable. Nous voulons comprendre toutes les façons dont la stabilité climatique à long terme d’une planète peut s’effondrer – et toutes les façons (et pas seulement celle de la Terre) qu’elle peut être maintenue. Cette quête définit le nouveau domaine de l’habitabilité planétaire comparée. “

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