Le le système solaire les planètes et les lunes absorbent l’énergie du soleil, mais elles rejettent également de l’énergie dans l’espace. La différence entre ces deux s’appelle le bilan d’énergie radiativeou CER. « Le REB et sa répartition spatiale (selon les latitudes) influencent directement les caractéristiques thermiques de la surface et de l’atmosphère » des planètes, Chaulage Liprofesseur de physique à l’Université de Houston et deuxième auteur de l’étude, a déclaré à Live Science par e-mail. Cela signifie que le CER d’une planète détermine son climat.
Les scientifiques ont étudié le CER de la Terre de manière très détaillée, trouvant « un excédent d’énergie dans les tropiques et un déficit d’énergie dans les régions polaires », a déclaré Li. Cependant, le CER annuel de la Terre est largement équilibré, la quantité d’énergie solaire absorbée équilibrant à peu près la chaleur rayonnée sur une année (bien que gaz à effet de serre nous changeons cela en une petite absorption nette).
En revanche, les chercheurs savent peu de choses sur le CER de Mars, surtout s’il est équilibré. Même si la théorie suggère que cela devrait être le cas, il est difficile de le savoir sans chiffres précis.
Ne pas connaître le CER de Mars a également empêché les chercheurs de mieux comprendre le climat de la planète. Curiosité et d’autres rovers de la NASA ont capturé des tonnes de phénomènes météorologiques martiens. Les plus frappantes d’entre elles sont les tempêtes de poussière qui engloutissent la planète et qui surviennent dans l’hémisphère sud de Mars, dont certaines sont suffisamment puissantes pour mettre en péril les missions d’exploration actuelles et futures. Mais ces observations ne révèlent pas le climat à long terme sur l’ensemble de la planète. Une estimation du CER de Mars résoudrait une partie de ce casse-tête, selon l’auteur principal de l’étude Larry Guandoctorant à l’Université de Houston.
Pour ce faire, Guan, Li et des chercheurs d’universités américaines, espagnoles et sud-coréennes se sont appuyés sur des données sur les rayonnements infrarouges et visibles émis et réfléchis par la surface de Mars pendant plusieurs années. Collecté par le spectromètre d’émission thermique à bord du vaisseau spatial aujourd’hui disparu de la NASA. Mars Global Surveyorces observations ont duré cinq années martiennes (environ 10 années terrestres, depuis une année martienne soit 687 jours terrestres). À partir de ces mesures, les chercheurs ont calculé la quantité d’énergie absorbée et émise par Mars à travers ses latitudes, de l’équateur aux pôles. À titre de comparaison, les chercheurs ont également calculé le CER de la Terre, en moyenne sur 10 années terrestres, sur différentes bandes de latitudes.
Les chercheurs ont découvert que lorsque l’hémisphère nord de Mars connaît le printemps et l’été, la zone située autour des latitudes nord absorbe plus d’énergie qu’elle n’en émet, créant ainsi un « excès d’énergie » centré sur le pôle nord de la planète. De même, pendant l’automne et l’hiver de l’hémisphère nord — le printemps et l’été de l’hémisphère sud — l’inverse se produit, avec un excès d’énergie se développant sur les régions plus au sud, bien que celui-ci soit plus fort et recouvre l’hémisphère tout entier. Les chercheurs ont estimé que ce scénario extrême se produit parce que, au printemps austral, Mars est la plus proche de Mars. le soleilqui maximise l’énergie solaire que la planète reçoit.
L’excédent énergétique pourrait également déclencher des tempêtes de poussière mondiales, suggèrent les recherches. À mesure que l’hémisphère sud se réchauffe, la fine couche de la fine atmosphère de Mars en contact avec lui se réchauffe également. Cela crée des conditions qui peuvent soulever des particules de poussière, déclenchant ainsi des tempêtes, ont suggéré les chercheurs.
Mais l’inverse est également vrai : les tempêtes de poussière influencent probablement le CER de la planète. L’ensemble de données Mars Global Surveyor comprenait des mesures lors d’une tempête de poussière originaire du sud du pays. Hellas Planitia bassin d’impact et a recouvert la planète entière lors d’un printemps au sud. L’analyse de ces données a révélé que les tempêtes ont tendance à réduire à la fois l’énergie solaire absorbée et la chaleur émise par Mars, probablement en raison des nombreuses particules de poussière flottant dans l’atmosphère.
Malgré ces déséquilibres saisonniers, le CER annuel de Mars est à peu près équilibré. Mais lorsqu’on l’examine sous toutes les latitudes, elle diffère profondément de celle de la Terre. « Les déficits de la Terre se situent aux pôles ; Mars a des déficits aux tropiques – et vice versa pour les excès », a déclaré Guan à Live Science par e-mail. Cela signifie que alors que les pôles de la Terre absorbent moins d’énergie qu’ils n’en émettent, les pôles de Mars se comportent exactement à l’opposé.
De plus, a déclaré Guan, contrairement à la Terre, le CER polaire de Mars peut varier de 100 % entre les saisons. Cela pourrait être dû à la mince atmosphère de la planète, a suggéré Li, qui empêche la distribution d’énergie entre les tropiques et les pôles.
L’étude a été publié 19 décembre dans la revue AGU Advances.