Détermination du flux d'azote descendant dans la nuit sur Mars
Difficulté : ☆
Temps : 10 minutes
Question 1)
L'émission UV de NO a été observée pour la première fois par la sonde Mars Express côté nuit sur Mars. L'intensité intégrée de la bande δ sur une colonne verticale entre 0 et 80 km a été estimée à 85 R. Cette émission est produite par la recombinaison des atomes O et N, produits côté jour à haute altitude et transporté à plus basse altitude côté nuit.
On suppose que 77% des recombinaisons produisent une émission dans la bande δ. On suppose que la perte d'azote par recombinaisons de N et O représentent 45% de la perte totale d'azote.
- On note L le taux de perte total d'atomes d'azote par unité de volume et par seconde. Déterminer le nombre de recombinaison LR entre N et O par unité de volume et par seconde.
- En déduire le nombre de recombinaison conduisant à une émission dans la bande δ de NO par unité de volume et par seconde. Ce terme est le taux d'émission volumique de la bande δ de NO
- Montrer que le taux de perte total de N intégré sur la colonne entre 0 et 80 km est proportionnel à l'intensité mesuré
- En déduire le flux d'azote nécessaire pour compenser cette perte (on convertira l'intensité en Rayleigh en ph/cm2/s)
Solution
Soit L le taux de perte total de N par unité de volume et par seconde. Le nombre de perte par recombinaison représente 45% des pertes totales donc LR = 0.45L
Le pourcentage de recombinaison conduisant à l'émission δ de NO est 77% donc le nombre de recombinaison produisant une émission dans la bande δ est 
La perte d'azote sur la colonne verticale est
A l'équilibre, le flux d'azote incident Φ est égal à la perte P, en convertissant l'intensité en ph/cm2/s, on en déduit que le flux Φ = 2.5x108 cm-2.s-1
