Modélisation des nuages de dioxyde de carbone (CO2) sur Mars : application aux nuages mésosphériques.

• Main Author: Listowski, Constantino
• Language: fra
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2013
• Subjects: [SDU:ASTR:EP] Sciences of the Universe/Astrophysics/Earth and Planetary Astrophysics; [SDU:ASTR:EP] Planète et Univers/Astrophysique/Planétologie et astrophysique de la terre; [PHYS:ASTR:EP] Physics/Astrophysics/Earth and Planetary Astrophysics; [PHYS:ASTR:EP] Physique/Astrophysique/Planétologie et astrophysique de la terre; Microphysique; Nuage; Mars; dioxyde de carbone; Gaz majoritaire; Ondes atmosphériques
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01023294; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/01/02/32/94/PDF/MANUSCRIT_FINAL_UPMC.pdf

Les nuages de cristaux CO2 sur Mars sont issus de la condensation du constituant majoritaire de l'atmosphère (95% de CO2). De nombreuses études théoriques suggèrent que ces nuages pourraient avoir une influence sur le climat martien actuel et qu'ils ont sans doute joué un rôle significatif au cours de son évolution passée. Seulement récemment, des contraintes précises sur la taille des cristaux qui les composent et leur opacité ont été obtenues après leur découverte dans la mésosphère. C'est dans ce cadre que nous nous sommes intéressés à la modélisation de ces nuages avec pour ambition de caractériser la microphysique de condensation d'un gaz majoritaire dans une atmosphère raréfiée. Nous avons mis au point un modèle de croissance des cristaux tenant compte de la différence de température entre la surface du cristal et son environnement, différence qui s'avère importante dans le cas d'une vapeur majoritaire. Un modèle de microphysique de ces nuages à une dimension a été ensuite développé pour simuler leur formation dans la mésosphère. Grâce à ce modèle, nous sommes maintenant en mesure d'expliquer les faibles durées de vie ces nuages ainsi que leur comportement diurne. Nous montrons qu'il est possible de reproduire la taille de leurs cristaux, mais pas leur opacité tant que ceux-ci sont supposés se former à partir des particules minérales issues du régolite. Des scénarios d'apport exogène de noyaux de condensation ont été étudiés et ont permis de simuler des nuages plus denses conformes aux observables. Ce nouveau modèle de microphysique est appelé à rejoindre des modèles de climat et de météorologie martiens actuellement en développement.