Une lueur verte a été détectée dans l’atmosphère martienne

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Il s’avère que la planète rouge est un peu plus verte que nous le pensions. La sonde ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) a détecté une nuance de vert dans son atmosphère. C’est la première fois que cette lueur aurorale est observée autour d’une autre planète que la Terre.

Image d’entête : représentation artistique du Trace Gas Orbiter détectant la lueur verte dans l’atmosphère martienne. (ESA)

Ici, chez nous, les lueurs vertes dans le ciel sont causées par l’oxygène incandescent, excité par des collisions avec les électrons qui affluent dans l’atmosphère à partir du vent solaire. Si les aurores boréales en sont les exemples les plus spectaculaires, le ciel brille en fait presque constamment. La nuit, il peut apparaître vert lorsque des molécules auparavant déchirées par les vents solaires commencent à se recombiner.

Il était prévu que ce même effet soit visible autour des autres planètes, mais il est difficile à repérer, car leurs surfaces brillantes peuvent gommer les couleurs. Aujourd’hui, les astronomes de l’ESA ont réussi à le détecter autour de Mars pour la première fois.

L’astuce réside dans l’angle de vue. Certaines des plus belles photos de lueurs terrestres sont prises depuis le point de vue unique de la Station spatiale internationale. Plutôt que de regarder directement la surface d’une planète, il est plus facile de repérer cette lueur verte en regardant vers l’horizon.

Dans cette image, acquise par les astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS) en 2011, une bande verte de lueur d’oxygène est visible sur la courbure de la Terre. (NASA)

L’équipe de l’ESA a donc appliqué la même logique pour Mars. Ils ont ajusté l’angle du spectromètre ultraviolet et visible (UVIS), un instrument sur le TGO qui est souvent pointé vers le sol.

Selon Ann Carine Vandaele, coauteur de l’étude :

Nous avons donc décidé de réorienter le canal nadir de l’UVIS pour qu’il pointe vers la « bordure » de Mars, comme on peut le voir sur les images de la Terre prises depuis l’ISS.

L’équipe a étudié l’atmosphère sous cet angle à de nombreuses reprises pendant plus de 7 mois, en balayant différentes altitudes entre 20 et 400 km au-dessus de la surface deux fois tous les quatre jours en orbite. L’émission verte, produite par l’oxygène, était présente dans tous les cas.

Toujours selon Vandaele :

L’émission était la plus forte à une altitude d’environ 80 km (49,7 mi) et variait en fonction de la distance changeante entre Mars et le Soleil.

En y regardant de plus près, il apparaît que la lueur verte dans ce cas provient principalement de l’oxygène qui est produit lorsque le dioxyde de carbone est divisé par le rayonnement solaire.

Selon Håkan Svedhem, un scientifique de la mission TGO :

C’est la première fois que cette importante émission a été observée autour d’une autre planète que la Terre, et c’est la première publication scientifique basée sur les observations du canal UVIS de l’instrument NOMAD sur l’orbiteur ExoMars.

L’étude publiée dans Nature Astronomy : Detection of green line emission in the dayside atmosphere of Mars from NOMAD-TGO observations et présentée sur le site de l’ESA : ExoMars spots unique green glow at the Red Planet.