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Les tempêtes de poussière martiennes peuvent déclencher une lueur violette électrique

De sa nouvelle maison sur la planète rouge, la NASA Rover de persévérance pourrait bientôt avoir une vue au premier rang d’un spectacle de lumière d’un autre monde.

Lorsque la prochaine tempête de poussière saisonnière traverse le cratère Jezero (où le rover a atterri le 18 février), l’air autour du rover pourrait crépiter et briller avec une lumière violette de la collision de particules de poussière chargées statiquement, suggère une nouvelle étude.

Ces étincelles colorées seraient presque certainement trop petites et faibles pour constituer une menace pour la persévérance, ou pour tout humain hypothétique qui se poserait sur Mars à l’avenir, a déclaré l’auteur principal de l’étude Joshua Méndez Harper, un géologue de l’Université de l’Oregon. Cependant, la présence de forces électrostatiques sur Mars pourrait avoir de vastes implications sur la façon dont les scientifiques comprennent l’atmosphère de la planète rouge et son potentiel à favoriser la vie, a déclaré Méndez Harper.

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« De petites étincelles peuvent catalyser la production de produits chimiques [impact] la présence de matières organiques « , a déclaré Méndez Harper à 45Secondes.fr dans un courriel. » Un article récent a suggéré que les perchlorates – des composés toxiques pour de nombreuses formes de vie – peuvent être générés par des rejets à petite échelle.

Le buzz sur Mars

La nouvelle étude, qui devrait être publiée dans le numéro de mars de la revue Icare, vise à répondre de manière décisive à une question qui a traversé la communauté scientifique pendant un demi-siècle: la collision de particules provoquées par des vents à grande vitesse dans l’atmosphère de Mars peut-elle déclencher de l’électricité?

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Ce processus est connu sous le nom de charge triboélectrique, c’est-à-dire de l’électricité produite par le frottement de particules ou de surfaces en collision. Sur la terre, vous pouvez générer une petite étincelle triboélectrique, ou électricité statique, dans votre chambre en frottant vos chaussettes sur le tapis puis en touchant une poignée de porte en métal (youch!). Ou, pour une démonstration plus grande, vous pouvez vous émerveiller devant un orage apocalyptique boulonnage à travers la colonne de cendres d’un volcan en éruption – le résultat triboélectrique de la collision de particules de cendres dans l’air.

Un diable de poussière « serpent » serpente sur Mars. Selon la nouvelle étude, des tempêtes de poussière comme celles-ci pourraient être chargées d ‘«innombrables petits chocs» d’électricité. (Crédit d’image: NASA / JPL)

Sur Mars, cependant, on ne sait pas si la charge triboélectrique se produit. Parce que Mars a une pression atmosphérique bien inférieure à celle de la Terre, il est peu probable que de puissantes charges puissent s’y accumuler, a déclaré Méndez Harper. Des études datant des années 1970 ont tenté de simuler les tempêtes de poussière martiennes sur Terre en secouant les cendres volcaniques dans de petits conteneurs à basse pression. Parfois, ces particules (qui ont des compositions similaires à celles de la poussière martienne) font des étincelles – mais selon le nouvel article d’Icare, ces études peuvent être fondamentalement défectueuses.

« Ces travaux ne tenaient pas compte de la possibilité de chargement résultant de l’interaction entre la poussière martienne simulée et les conteneurs expérimentaux qui la renferment », a déclaré Méndez Harper. « Les conteneurs avaient souvent des chimies très différentes – plastique, métal ou verre – qui auraient pu produire les effets électriques observés. »

En d’autres termes, dans des études antérieures, toutes les étincelles observées peuvent en fait se trouver entre une particule de poussière et le côté du conteneur qui la renferme, plutôt qu’entre deux particules de poussière martiennes simulées. Ces conteneurs sont faits de choses qui n’existent pas sur Mars, ce qui signifie que les expériences ne nous apprennent vraiment rien sur ce qui se passe dans les tempêtes de poussière de la planète rouge.

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Méndez Harper et ses collègues ont tenté de corriger ce défaut de conception expérimentale dans leur nouvelle étude.

Semblable aux expériences précédentes, l’équipe a utilisé des grains de cendres volcaniques (du volcan Xitle au Mexique, qui a éclaté il y a environ 1700 ans) pour simuler des particules de poussière martiennes et les a enfermées dans un tube de verre dans des conditions simulant l’atmosphère martienne. Contrairement aux expériences précédentes, cependant, l’équipe a utilisé des jets de gaz carbonique pour remuer les grains dans une « fontaine » de particules en collision qui n’ont jamais touché la paroi du récipient.

L’équipe a découvert que les particules en collision entraînaient de petites étincelles triboélectriques, même lorsque ces grains de poussière n’entraient pas en contact avec le conteneur. Pour les chercheurs, cette étude fournit donc la première preuve expérimentale fiable de la charge triboélectrique sur Mars.

Planète rouge, lueur violette

À quoi ressembleraient ces accusations? C’est difficile à dire. Bien que les chercheurs aient détecté électroniquement des chocs dans leur fontaine de poussière martienne, ils n’ont observé aucun effet visuel résultant des collisions. Compte tenu de la faible pression atmosphérique sur Mars, il est peu probable que même les tempêtes de poussière les plus féroces se répercutent avec la foudre comme le font les volcans terrestres ou les nuages ​​d’orage.

« Une possibilité plus probable est que les tempêtes de poussière martiennes présentent d’innombrables petites étincelles – appelées décharges de banderoles et décharges luminescentes », a déclaré Méndez Harper. Ces effets électriques à petite échelle pourraient faire briller les nuages ​​de poussière martiens en violet; sur Terre, les marins voient parfois une lueur similaire – connue sous le nom de feu de Saint-Elme – lorsque les mâts des navires grattent à travers un fort champ électrique.

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Le rover Perseverance pourrait être en mesure d’obtenir la première preuve visuelle du phénomène sur Mars la prochaine fois qu’une tempête de poussière balaiera le cratère Jezero – ou peut-être même plus tôt, a déclaré Méndez Harper.

« Percy » est équipé d’un petit hélicoptère nommé Ingenuity; lorsque l’hélicoptère décolle ou atterrit, ses pales vrombissantes peuvent remuer suffisamment de poussière pour « produire des décharges visibles » près du rover, a déclaré Méndez Harper.

Ne soyez pas choqué si vous le voyez.

Publié à l’origine sur 45Secondes.fr.

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