La neige en forme de cube, les paysages glacés et le givre font tous partie de la saison la plus froide de la planète rouge.
Lorsque l’hiver arrive sur Mars, la surface se transforme en une véritable scène de vacances d’un autre monde. La neige, la glace et le gel accompagnent les températures sous zéro de la saison. Certains des plus froids d’entre eux se produisent aux pôles de la planète, où il descend jusqu’à moins 190 degrés Fahrenheit (moins 123 degrés Celsius).
Aussi froid soit-il, ne vous attendez pas à des congères dignes des montagnes Rocheuses. Aucune région de Mars ne reçoit plus de quelques pieds de neige, dont la plupart tombe sur des zones extrêmement plates. Et l’orbite elliptique de la planète rouge signifie qu’il faut beaucoup plus de mois pour que l’hiver arrive : une seule année martienne correspond à environ deux années terrestres.
Pourtant, la planète offre des phénomènes hivernaux uniques que les scientifiques ont pu étudier, grâce aux robots explorateurs de Mars de la NASA. Voici quelques-unes des choses qu’ils ont découvertes :
Deux types de neige
La neige martienne se décline en deux variétés : glace d’eau et dioxyde de carbone, ou neige carbonique. Parce que l’air martien est si mince et les températures si froides, la neige glacée se sublime, ou devient un gaz, avant même de toucher le sol. La neige carbonique atteint effectivement le sol.
« Suffisamment de chutes pour que vous puissiez le traverser en raquettes », a déclaré Sylvain Piqueux, un scientifique de Mars au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, dont les recherches incluent une variété de phénomènes hivernaux. « Si vous cherchiez à skier, cependant, vous devriez vous rendre dans un cratère ou à flanc de falaise, où la neige pourrait s’accumuler sur une surface en pente. »
Des chutes de neige et de la glace et du givre se forment également sur Mars. Le vaisseau spatial de la NASA sur et en orbite autour de la planète rouge révèle les similitudes et les différences avec la façon dont nous vivons l’hiver sur Terre. Le scientifique de Mars Sylvain Piqueux du JPL explique dans cette vidéo. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Comment savons-nous qu’il neige
La neige ne se produit qu’aux extrêmes les plus froids de Mars : aux pôles, sous la couverture nuageuse et la nuit. Les caméras des engins spatiaux en orbite ne peuvent pas voir à travers ces nuages, et les missions de surface ne peuvent pas survivre dans le froid extrême. En conséquence, aucune image de chute de neige n’a jamais été capturée. Mais les scientifiques savent que cela se produit, grâce à quelques instruments scientifiques spéciaux.
Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA peut observer à travers la couverture nuageuse à l’aide de son instrument Mars Climate Sounder, qui détecte la lumière dans des longueurs d’onde imperceptibles à l’œil humain. Cette capacité a permis aux scientifiques de détecter la neige carbonique tombant au sol. Et en 2008, la NASA a envoyé l’atterrisseur Phoenix à moins de 1 000 miles (environ 1 600 kilomètres) du pôle nord de Mars, où il a utilisé un instrument laser pour détecter la neige eau-glace tombant à la surface.
Flocons de neige cubiques
En raison de la façon dont les molécules d’eau se lient lorsqu’elles gèlent, les flocons de neige sur Terre ont six côtés. Le même principe s’applique à tous les cristaux : la façon dont les atomes s’arrangent détermine la forme d’un cristal. Dans le cas du dioxyde de carbone, les molécules de la neige carbonique se lient toujours par quatre lorsqu’elles sont congelées.
« Parce que la glace de dioxyde de carbone a une symétrie de quatre, nous savons que les flocons de neige carbonique seraient en forme de cube », a déclaré Piqueux. « Grâce au Mars Climate Sounder, nous pouvons dire que ces flocons de neige seraient plus petits que la largeur d’un cheveu humain. »
Jack Frost mordille votre rover
L’eau et le dioxyde de carbone peuvent chacun former du givre sur Mars, et les deux types de givre apparaissent beaucoup plus largement sur la planète que la neige. Les atterrisseurs Viking ont vu de l’eau gelée lorsqu’ils ont étudié Mars dans les années 1970, tandis que l’orbiteur Odyssey de la NASA a observé la formation de givre et sa sublimation au soleil du matin.
La merveilleuse fin de l’hiver
La découverte la plus fabuleuse survient peut-être à la fin de l’hiver, lorsque toute la glace qui s’est accumulée commence à « dégivrer » et à se sublimer dans l’atmosphère. Ce faisant, cette glace prend des formes étranges et magnifiques qui ont rappelé aux scientifiques les araignées, les taches dalmates, les œufs au plat et le fromage suisse.
Ce « dégel » provoque également l’éruption de geysers : la glace translucide permet à la lumière du soleil de chauffer le gaz en dessous, et ce gaz finit par éclater, envoyant des éventails de poussière à la surface. Les scientifiques ont en fait commencé à étudier ces ventilateurs afin d’en savoir plus sur la direction dans laquelle soufflent les vents martiens.