septembre 22, 2021

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Les prévisions météorologiques sur Mars et Titan prédisent des modèles connus sous le nom de modèles annulaires

Les futurs astronautes de Mars devront réfléchir Météo prévue Avant de partir en voyage à l’étranger sur la planète rouge.

Si une tempête de poussière déchaînée Le rover Opportunity a été abattu., peut causer de graves dommages à tout être humain qui s’aventure à l’extérieur. Les tempêtes de poussière sur Mars peuvent être des tempêtes de neige. C’est pourquoi le scientifique de la Terre et des planètes J. Michael Battalio de l’Université de Yale a mené une étude récemment publiée dans astronomie naturelle, pourrait mieux nous aider à prédire les conditions météorologiques sur Mars et Titan, et éventuellement sur d’autres planètes et lunes.

Bien que les astronautes n’aient pas atterri Titan À tout moment (voire pas du tout), des conditions météorologiques extrêmes pourraient affecter la prochaine mission Dragonfly de la NASA. C’est pourquoi Battalu et le co-auteur Juan Laura utilisent Positions annulaires – ou des différences dans la façon dont l’atmosphère s’écoule qui n’ont rien à voir avec les saisons – pour les aider à le comprendre.

“Les modèles de Mars et de Titan ont des similitudes étonnantes avec la position de la Terre”, a déclaré Battalio à SYFY WIRE. Ils apparaissent dans les mêmes zones générales et dans les mêmes quantités. Les structures annulaires se trouvent partout dans le système solaire, et il peut y avoir une variabilité ailleurs qui peut être diagnostiquée à l’aide des techniques que nous avons appliquées à Mars et Titan.”

Mais d’abord, pour comprendre ce qui se passait avec les motifs toroïdaux, les scientifiques avaient besoin de modèles. Les modèles martiens auxquels ils se réfèrent ont été développés à l’origine par le Laboratoire de dynamique des fluides géophysiques de Princeton et le Laboratoire de météorologie dynamique en France, et de plus en plus de scientifiques les ont utilisés pour créer des ensembles de données accessibles sur l’atmosphère martienne, comme EMARS et MACDA. Ces ensembles de données estiment à quel point l’atmosphère martienne peut être volatile à un moment donné en incorporant les observations satellitaires de la NASA et de l’Agence spatiale européenne d’en haut.

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Le modèle utilisé pour Titan (Titan Atmospheric Model, ou TAM) a été développé par Lora, qui a codé les équations de la dynamique des fluides en les appliquant aux paramètres des planètes qu’il comprenait, celles des plus grandes lunes de Saturne, telles que la convection du méthane. Quelque chose de similaire à Mars pourrait être utilisé en remplaçant le méthane par des quantités massives de poussière. Alors, qu’est-ce qu’une planète désertique gelée et une boule de glace de méthane recouverte de brouillard toxique ont en commun avec la Terre ? Batlio pense que la variabilité climatique causée par les modèles annulaires pourrait être à peu près partout.

“Il y a quelques différences à différentes longitudes parce que le terrain est différent, mais les trois mondes ont des bandes d’énergie de Foucault élevée en cercles (anneaux) autour des pôles”, explique Batliot. “C’est très cool parce que la Terre, Mars et Titan sont si différents. Cela indique les types annulaires de fluctuations climatiques qui pourraient être une caractéristique omniprésente de l’atmosphère planétaire. “

Cela ne veut pas dire qu’il n’y a pas de différences. zone de vent, qui continue de tourner autour de la même latitude, et la moyenne énergie cinétique tourbillonnaireQui vient de la circulation selon le temps, est différent des mêmes phénomènes sur Terre. N’oubliez pas que la surface de Mars et de Titan est également très différente de celle sur laquelle nous marchons. Titan est le seul autre objet connu dans l’espace qui contient des corps liquides de liquide, et Mars est rocheuse, propulsée par les radiations et stérile. Les vents de la région et l’énergie cinétique moyenne des vortex sur Mars et Titan expliquent la variance bien mieux que sur Terre.

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Le courant-jet de Titan se forme différemment, de sorte que les vents de la région roulent sur le côté, ce qui signifie des déplacements nord-sud sur Terre et Mars, mais des déplacements de haut en bas sur Titan. Mars diffère le plus de la Terre en ce que les changements d’énergie cinétique de Foucault peuvent conduire à certains d’entre eux Les tempêtes de poussière les plus dangereuses. Il n’y a pas encore d’humains à craindre, mais essayez de dire que vous avez fini par céder à personne. Les tempêtes de poussière dans le sud de Mars qui se forment et atteignent des tailles énormes sont particulièrement importantes à Battalio. Sachant que cela pourrait continuer détermination En sécurité.

“Sur Mars, il suffit de savoir ce que les modèles et les tempêtes de poussière font en ce moment pour prévoir”, dit-il. “Avec des observations suffisamment précises de l’atmosphère martienne, nous pourrions prédire quand les plus grandes tempêtes de poussière pourraient se produire dans les jours à venir sans avoir à exécuter un modèle météorologique du tout.”

Il y a des améliorations nécessaires dans ces prédictions, surtout si nous voulons un jour transporter des astronautes sur la planète rouge. Battalio pense que l’observation directe des vents martiens, ainsi que la structure de température utilisée pour les calculs de vent, qui ont déjà été faites, pourraient être une amélioration significative dans la mesure des modes annulaires et conduire à moins d’erreurs. Des observations plus fréquentes sont également nécessaires. Les satellites en orbite autour de Mars, dont Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey et Mars Global Surveyor, n’en ont qu’un aperçu deux fois par jour.

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Si les satellites peuvent rester au même endroit au-dessus de Mars et observer à partir de là, les informations renvoyées vers la Terre ne seront pas coupées et les scientifiques pourront voir l’évolution en cours de la météo martienne.

Les astronautes devront se débarrasser de la peur de la pluie, de la neige et des retards de circulation qui affligent la Terre et se préparer aux prévisions de tempête de poussière.