Persévérance a capturé le son des grains de poussière impactant le rover de la NASA, et l’enregistrement pourrait être essentiel pour comprendre comment la poussière est transportée autour de Mars.
L’enregistrement provient d’un microphone sur le Rover de persévérancede l’instrument SuperCam le 27 septembre 2021, lors du sol 215 de la mission du rover. (Un sol est un Martien jour et environ 40 minutes de plus qu’un jour sur Terre.) D’autres instruments ont également détecté le diable de poussière, qui figure dans les images de la NavCam de Persévérance et les mesures de température et de pression de l’analyseur de dynamique environnementale de Mars (MEDA) de Persévérance. De plus, les scientifiques ont pu utiliser le microphone pour mesurer avec précision la vitesse du vent en fonction de l’intensité du son des rafales.
Le rover avait déjà détecté 90 diables de poussière passant au-dessus de sa tête, mais cet événement était la première fois que Persévérance avait la chance d’avoir son microphone allumé à ce moment-là.
“Avec cet enregistrement du diable de poussière, nous pouvons réellement entendre et compter les particules impactant le rover”, a déclaré Naomi Murdoch, planétologue à l’Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO) de l’Université de Toulouse en France et auteur principal de l’étude, a déclaré à Space.com.
En tenant compte de tout – l’enregistrement audio, les images et les mesures de température et de pression – Murdoch et ses collègues ont déterminé que le diable de poussière mesurait environ 82 pieds (25 mètres) de large et au moins 387 pieds (118 m) de haut, se déplaçant à 17 pieds (5,3 m) par seconde.
Sur la base du nombre d’impacts, les enregistrements sonores ont quantifié pour la première fois les grains de poussière soufflés par le vent dans un diable de poussière. L’enregistrement comprend un total de 308 impacts sur le rover de grains de poussière transportés par les vents du diable de poussière, et ces impacts ont été répartis en trois groupes. Le premier groupe s’est produit lorsque le bord d’attaque tourbillonnant du diable de poussière a commencé à passer au-dessus de Persévérance, et le troisième groupe est venu lorsque le bord de fuite a atteint le rover, avec des concentrations de poussière dans les parois du vortex.
Cependant, la plupart des impacts se sont produits de loin lorsque le centre de basse pression du vortex tourbillonnait au-dessus de Persévérance, ce qui a été une surprise déroutante.
Normalement, on s’attendrait à ce que la majeure partie de la poussière soit concentrée dans les murs du diable de poussière, où les vitesses du vent sont élevées. Le centre d’un diable de poussière, comme l’œil d’une tempête, devrait, par rapport aux parois du vortex, être relativement calme et dégagé.
Dans ce diable de poussière particulier, cependant, il semblait y avoir une concentration de poussière au milieu du vortex. Et la bizarrerie n’était pas un hasard dans l’enregistrement puisque la NavCam de Persévérance a également repéré cette poussière interne.
“Ce diable de poussière particulier est inhabituel même pour Mars”, a déclaré Murdoch. “Nous ne savons pas exactement pourquoi la poussière s’est accumulée au centre, mais c’est peut-être parce que le diable de poussière est encore dans sa phase initiale de formation.”
Site d’atterrissage de la persévérance, Lac de cratèrese trouve près d’une des pistes du grand saisonnier tempête de sable et connaît une abondance de diables de poussière par rapport à Elysium Planitia, où la NASA Atterrisseur InSight atterri en novembre 2018; ce vaisseau spatial n’a pas détecté un seul diable de poussière à ce jour.
Ce ne sont pas seulement les scientifiques de l’atmosphère qui souhaitent qu’InSight ait plus de chance. Les panneaux solaires de l’atterrisseur sont maintenant recouverts de trop de poussière pour permettre à la mission de continuer beaucoup plus longtemps et dans l’expérience des missions précédentes telles que les rovers Spirit et Opportunity, les diables de poussière peuvent souffler la poussière des panneaux solaires.
Des travaux antérieurs ont montré que les diables de poussière et les rafales de vent isolées sont responsables du maintien d’un quantité importante de poussière dans l’atmosphère martienne même en dehors de la saison des tempêtes de poussière. Pourtant, la contribution des diables de poussière et le processus par lequel ils soulèvent la poussière du sol restent incertains, c’est pourquoi trouver un diable de poussière avec cette poussière supplémentaire au milieu pourrait être une pièce importante du puzzle.
“Nous ne comprenons toujours pas exactement comment, exactement, la poussière est soulevée de la surface de Mars”, a déclaré Murdoch.
Les résultats illustrent l’importance de l’environnement sonore en tant que nouvelle frontière à explorer pour les planétologues.
Murdoch faisait partie de l’équipe de l’ISAE-SUPAERO qui a conçu et construit le microphone de l’instrument SuperCam de Perseverance, et l’intention était toujours de l’utiliser pour essayer d’entendre les diables de poussière. Cependant, chaque session d’enregistrement du microphone ne durant que 167 secondes, il y avait peu de chances que le microphone soit allumé en même temps qu’un diable de poussière balayait le rover. Mais les minces chances n’ont pas dissuadé Murdoch.
“Au sein de notre équipe à l’ISAE-SUPAERO, nous étions convaincus qu’un microphone sur Mars serait un instrument important, et nous n’avons pas été déçus”, a-t-elle déclaré.
Les résultats sont décrits dans un article publié mardi 13 décembre dans Nature Communications.
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