Les nuages martiens sont très similaires à ceux de la Terre sauf qu’ils ne contiennent pas du tout la même chose
Alors que les atterrisseurs et les astromobiles (rovers) à la surface de Mars travaillent sans relâche pour tenter de trouver des traces de vie, plusieurs missions en orbite étudient la planète depuis l’espace. La mission Mars Express de l’Agence spatiale européenne a révélé que la planète rouge produit des nuages similaires à ceux des régions tropicales de la Terre.
Image d’entête : comparaison entre les nuages sur Terre et les nuages sur Mars. (Mars : ESA/ GCP/ UPV/ EHU Bilbao ; Terre : EUMETSET)
Il existe une grande différence entre l’atmosphère de la Terre et celle de Mars. Contrairement à l’atmosphère terrestre, riche en azote et en oxygène, l’atmosphère de Mars est presque entièrement composée de dioxyde de carbone. Sa densité est inférieure à un cinquantième de celle de la Terre. Elle est comparable à la densité observée à 35 km au-dessus de la surface de notre planète.
Les nuages de ces deux planètes sont remarquablement similaires malgré leurs grandes différences, peut-être parce que des processus similaires les ont formés. Un examen approfondi de deux tempêtes de poussière qui ont eu lieu près du pôle Nord martien en 2019 a été publié dans une nouvelle étude (lien plus bas). Il a été observé que des tempêtes se préparaient autour de la calotte glaciaire en recul pendant le printemps au pôle Nord. L’une des caméras utilisées pour étudier Mars était la caméra MARCI à bord de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Deux caméras à bord de Mars Express, la caméra de surveillance visuelle (VMC) et la caméra stéréo à haute résolution (HRSC), ont également été utilisées pour imager les tempêtes depuis l’orbite. Sur une période de plusieurs jours, la séquence d’images VMC a montré que les tempêtes se développent et disparaissent en cycles répétés, avec des formes et des caractéristiques similaires.
Des nuages de poussière tachetés dans une tempête de poussière sur le pôle Nord martien sont visibles sur la droite de cette image prise par la sonde Mars Express de l’ESA. (ESA)
Les images prises par la HRSC montrent des formes en spirale dans leurs plus larges plans. Leur origine est similaire à celle des cyclones extratropicaux des latitudes moyennes et polaires de la Terre, dont la longueur est comprise entre 1000 et 2000 km. Mars présente un phénomène particulier, comme le montrent les images. Selon elles, les tempêtes de poussière martiennes sont constituées de nuages plus petits disposés selon un schéma régulier, comme des grains ou des cailloux. L’atmosphère terrestre présente également cette texture dans ses nuages. L’air chaud étant moins dense que l’air froid, la convection crée des textures familières. Ce type de convection semble être une convection à cellules fermées, où l’air monte dans de petites poches de nuages. L’air plus froid peut descendre sous l’air chaud dans les interstices du ciel autour des cellules de nuages. Sur Terre, les nuages se forment lorsque l’eau se condense dans l’air ascendant.
Comme l’a observé la sonde Mars Express, les nuages de poussière sur Mars sont formés par le même processus, mais les colonnes d’air ascendant sont principalement constituées de poussière plutôt que d’eau. Sous l’effet de la chaleur du soleil, l’air chargé de poussière s’élève et forme des cellules poussiéreuses. Une zone d’air descendant entoure les cellules, qui contient moins de poussière. Comme l’ont révélé les scientifiques, cela donne lieu au modèle granulaire que nous connaissons dans les nuages sur Terre.
L’étude publiée dans la revue Icarus : Cellular patterns and dry convection in textured dust storms at the edge of Mars North Polar Cap et présentée sur le site de l’ASE : Martian dust storms churn up Earth-like clouds.