Il y a des trouvailles qui bouleversent la science… et puis il y a celles qui font rêver les amateurs de maths et les amoureux des déserts ! Imaginez une règle mathématique si universelle qu’elle relie les ondulations des dunes sur Terre à celles de Mars. Oui, vous avez bien lu : la planète rouge et notre bon vieux sable partagent le même secret. Prendre un grain de sable (littéralement), ce n’a jamais été aussi fascinant.
Quand les dunes nous racontent l’universel
On connaissait déjà quelques lois mathématiques qui surgissent un peu partout autour de nous. Le fameux nombre d’or règne sans partage dans l’histoire de l’art, de la nature et de l’architecture. Et pourtant, la liste des ratios magiques ne s’arrête pas là ! Des mathématiciens viennent justement d’en dévoiler un tout nouveau, raconté dans une étude publiée par Nature Communications le 10 janvier 2022.
Le terrain de leur découverte ? Ces paysages de science-fiction où les dunes n’en finissent plus de s’enlacer, sculptées par des vents puissants. On parle ici des « mégaondulations » (ou « megaripples » pour les plus branchés), ces rides de sable d’une taille intermédiaire, ni aussi discrètes que les petites ridules de plage, ni aussi monumentales que les grandes dunes du désert. En gros, des bosses de quelques mètres, et, petit détail, elles sont aussi fragiles qu’une promesse de beau temps en Bretagne et évoluent rapidement au gré du vent.
Mars et Terre : une similitude venue du vent
Voilà qui pourrait déjà suffire à arrêter pas mal de monde dans leur contemplation, mais l’histoire s’avère bien plus palpitante. Car ces mégaondulations, on les croise aussi bien sur Terre que sur Mars ! Évidemment, côté tempête de sable, la planète rouge a aussi son mot à dire. Même si les vents et grains ne s’y comportent pas exactement comme chez nous, le résultat intrigue : quel que soit leur lieu de naissance, les ondulations présentent un point commun…
Un schéma, déjà repéré par des chercheurs, existe dans la composition interne de ces dunes :
- À l’intérieur de ces ondulations, les grains sont très fins.
- À l’extérieur, ce sont des grains beaucoup plus gros.
Étonnant, non ? Même quand le vent frappe de manière chaotique, la nature reste fidèle à ce motif. Quel que soit le désert ou la planète étudiée, ces dunes, jamais identiques, reviennent toujours à cette combinaison de grains, aussi rigoureuse que la recette d’un bon moelleux au chocolat.
La découverte mathématique qui relie deux mondes
Mais là où les mathématiciens de l’université de Leipzig repoussent les frontières de la connaissance, c’est avec une loi carrément surprenante : en divisant le diamètre des gros grains à l’extérieur par celui des plus petits grains à l’intérieur… roulement de tambour… on tombe toujours sur un nombre « étonnamment cohérent » d’une dune à l’autre. Des plages chinoises jusqu’aux déserts de Namibie, en passant par l’Inde, Israël, la Jordanie, l’Antarctique, le Nouveau-Mexique et même les poussières martiennes récoltées par les sondes, ce ratio persiste !
Avant de crier au miracle ou de sortir vos calculettes, les chercheurs sont allés plus loin. Leurs données, venues d’une multitude d’environnements sur Terre et sur Mars, mais aussi testées en labo dans un tunnel à vent, confirment sans trembler la robustesse de cette nouvelle loi théorique – une signature caractéristique de transport « encodée » dans la façon dont se répartissent les tailles de grains.
À quoi bon ce nombre ? Science et Martiens au menu
Bien sûr, vous vous demandez sûrement : « Super, mais à quoi sert ce ratio magique ? » Il a bien plus d’un tour dans son sac. Ce nombre peut désormais aider les scientifiques à :
- Identifier précisement à quelle catégorie appartiennent de récentes rides de sable découvertes ;
- Déduire le processus physique précis qui a mené à leur formation ;
- Mieux comprendre, et expliquer, certaines vagues de sable mystérieuses observées sur Mars ;
En clair, ce ratio pourrait devenir la boussole des planétologues en vadrouille, armés non pas d’une pelle à sable, mais d’une équation.
Conclusion : Du rapport d’un grain à l’autre, nous voilà propulsés dans une aventure à cheval entre la Terre et Mars. Si un jour vous vous retrouvez à observer une dune (ou, qui sait, à fouler le sable martien), souvenez-vous : derrière chaque ondulation, c’est une loi universelle qui relie nos mondes… et ce, avec la complicité de quelques mathématiciens curieux.
