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Les tempêtes de poussière de Mars peuvent provoquer une mystérieuse «  lumière zodiacale  » dans le ciel nocturne de la Terre

Le vaisseau spatial Juno de la NASA a détecté des particules interplanétaires suggérant que les tempêtes martiennes remplissent le système solaire de poussière, provoquant une étrange brume connue sous le nom de lumière zodiacale depuis la Terre.

La lumière zodiacale est une faible colonne de lumière s’étendant depuis l’horizon après le crépuscule et avant l’aube. Sa lueur lumineuse est causée par la lumière du soleil qui est diffusée par un nuage interplanétaire de minuscules particules de poussière en orbite autour du soleil et réfléchies vers la Terre. À l’origine, on pensait que les particules de poussière étaient des restes d’astéroïdes ou de comètes qui traversaient le système solaire interne. Cependant, de nouvelles données de la mission Juno de la NASA vers Jupiter suggèrent que les particules sont éjectées de Mars pendant les tempêtes de poussière mondiales.

Juno a été lancé en 2011 sur une trajectoire qui l’a conduit jusqu’à la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, avant de retourner autour de la Terre pour une assistance gravitationnelle, ce qui a donné au vaisseau spatial un coup de pouce bien nécessaire pour atteindre l’orbite de Jupiter en 2016. En cours de route, Junon a volé à travers le nuage de poussière qui est censé causer la lumière zodiacale et a été frappé à plusieurs reprises par de petits grains de poussière. Ces impacts ont été enregistrés par les caméras de l’engin spatial, qui ont détecté des morceaux inconnus de débris cosmiques – de petits éclats qui avaient été arrachés des panneaux solaires de Juno par des particules de poussière parcourant environ 10000 miles (ou 16000 kilomètres) par heure, selon un communiqué de la NASA.

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Une photo du ciel nocturne de la lumière zodiacale - une faible colonne de lumière s'étendant depuis l'horizon - le 1er mars 2021, à Skull Valley, dans l'Utah.

Une photo du ciel nocturne de la lumière zodiacale – une faible colonne de lumière s’étendant depuis l’horizon – le 1er mars 2021, à Skull Valley, dans l’Utah. (Crédit d’image: NASA / Bill Dunford)

« Nous avons pensé: » Quelque chose ne va vraiment pas «  », a déclaré John Leif Jørgensen, auteur principal de l’étude et professeur à l’Université technique du Danemark. « Les images donnaient l’impression que quelqu’un secouait une nappe poussiéreuse par la fenêtre. »

En utilisant les images de Juno, les chercheurs ont calculé la taille et la vitesse apparentes des débris cosmiques. L’étude montre que la majorité des impacts de poussière se sont produits entre la Terre et la ceinture d’astéroïdes. Cependant, les panneaux solaires de Juno n’ont pas été endommagés par les impacts.

« Même si nous parlons d’objets avec seulement un tout petit peu de masse, ils ont un coup de poing moyen », a déclaré Jack Connerney, co-auteur de l’étude et enquêteur principal adjoint de Juno, dans le communiqué. « Chaque morceau de débris que nous avons suivi enregistre l’impact d’une particule de poussière interplanétaire, ce qui nous permet de compiler une distribution de poussière le long du trajet de Juno. »

Les chercheurs estiment que l’épais disque de poussière s’étend de la Terre – dont la gravité aspire les particules qui s’en approchent – juste au-delà de Mars, où l’influence de la gravité de Jupiter agit comme une barrière, empêchant les particules de poussière de se déplacer plus loin dans l’espace lointain. Connu sous le nom de résonance orbitale, ce phénomène empêche également la poussière provenant de l’espace lointain de pénétrer dans le système solaire interne, ce qui aide à réduire la source du nuage de poussière qui provoque la lumière zodiacale.

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De plus, l’influence de la barrière de gravité de Jupiter indique également que les particules de poussière sont sur une orbite presque circulaire autour du soleil. Par conséquent, les chercheurs pensent que la planète rouge est une source de poussière interplanétaire, étant donné que Mars – la planète la plus poussiéreuse que nous connaissons – a également une orbite presque circulaire et se trouve dans le disque poussiéreux, selon le communiqué.

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La lumière zodiacale brille dans le ciel au Very Large Telescope (VLT) de l'ESO à l'Observatoire Paranal au Chili.  Image publiée le 2 décembre 2013.

La lumière zodiacale brille dans le ciel au Very Large Telescope (VLT) de l’ESO à l’Observatoire Paranal au Chili. Image publiée le 2 décembre 2013. (Crédit d’image: Yuri Beletsky / ESO)

À l’aide de modèles informatiques, les chercheurs ont cartographié la distribution du nuage de poussière pour simuler la façon dont la lumière est réfléchie par les particules interplanétaires. Lors de la prise en compte des éléments orbitaux de Mars, les modèles ont prédit le même modèle de lumière zodiacale vue de la Terre.

Bien que ces modèles aient aidé à identifier l’origine des particules de poussière, ainsi que la façon dont les particules gravitent dans notre système solaire, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre comment la poussière échappe à la gravité de Mars, ont déclaré les auteurs. Cependant, la cartographie de la distribution et de la densité de cette poussière interplanétaire aidera à protéger les futures missions d’engins spatiaux, selon le communiqué.

Leurs résultats ont été publiés le 9 mars dans le Journal of Geophysical Research: Planets.

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