Les scientifiques de l'ESA ont découvert des nuages à très haute altitude sur Mars - entre 80 et 100 km (50 à 62 miles) de haut. La lumière des étoiles a été déformée lors de son passage dans l'atmosphère martienne, permettant aux scientifiques de mesurer les couches nuageuses intermédiaires. L'atmosphère à cette altitude est si froide que les scientifiques pensent que les nuages doivent être faits de dioxyde de carbone.
Les scientifiques planétaires ont découvert les nuages les plus hauts au-dessus de toute surface planétaire. Ils les ont trouvés au-dessus de Mars à l'aide de l'instrument SPICAM à bord du vaisseau spatial Mars Express de l'ESA. Les résultats sont une nouvelle pièce du puzzle du fonctionnement de l'atmosphère martienne.
Jusqu'à présent, les scientifiques ne connaissaient que les nuages qui étreignent la surface martienne et les parties inférieures de l'atmosphère. Grâce aux données du spectromètre atmosphérique ultraviolet et infrarouge SPICAM à bord de Mars Express, une couche fugace de nuages a été découverte à une altitude comprise entre 80 et 100 kilomètres. Les nuages sont très probablement composés de dioxyde de carbone.
SPICAM a fait la découverte en observant des étoiles lointaines juste avant leur disparition derrière Mars. En regardant les effets sur la lumière des étoiles pendant son voyage dans l'atmosphère martienne, SPICAM a construit une image des molécules à différentes altitudes. Chaque balayage dans l'atmosphère s'appelle un profil.
Les premiers indices de la nouvelle couche nuageuse sont venus lorsque certains profils ont montré que l'étoile s'est sensiblement atténuée lorsqu'elle se trouvait derrière la couche atmosphérique haute de 90 à 100 kilomètres. Bien que cela ne se soit produit que dans un pour cent des profils, au moment où l'équipe avait collecté 600 profils, ils étaient convaincus que l'effet était réel.
«Si vous vouliez voir ces nuages depuis la surface de Mars, vous devriez probablement attendre après le coucher du soleil», explique Franck Montmessin, scientifique SPICAM au Service d'Aéronomie du CNRS, Verrières-le-Buisson, France, et auteur principal des résultats. En effet, les nuages sont très faibles et ne peuvent être vus que reflétant la lumière du soleil contre l'obscurité du ciel nocturne. À cet égard, ils ressemblent aux nuages mésosphériques, également connus sous le nom de nuages noctilucents, sur Terre. Celles-ci se produisent à 80 kilomètres d'altitude au-dessus de notre planète, où la densité de l'atmosphère est similaire à celle de Mars à 35 kilomètres. Les nuages martiens récemment découverts se trouvent donc dans un emplacement atmosphérique beaucoup plus raréfié.
À 90-100 kilomètres au-dessus de la surface martienne, la température n'est que de - 193 ° Celsius. Cela signifie qu'il est peu probable que les nuages soient constitués d'eau. «Nous observons les nuages dans des conditions très froides où le principal composant atmosphérique CO2 (dioxyde de carbone) se refroidit en dessous de son point de condensation. On en déduit qu'ils sont faits de dioxyde de carbone », explique Montmessin.
Mais comment se forment ces nuages? SPICAM a révélé la réponse en trouvant une population jusque-là inconnue de minuscules grains de poussière au-dessus de 60 kilomètres dans l'atmosphère martienne. Les grains ne font que cent nanomètres de diamètre (un nanomètre correspond à un millième de millionième de mètre).
Ils sont probablement les «centres de nucléation» autour desquels des cristaux de dioxyde de carbone se forment pour former des nuages. Ce sont soit des gravillons microscopiques des roches à la surface de Mars qui ont été soufflées à des altitudes extrêmes par les vents, soit ce sont les débris de météores qui ont brûlé dans l'atmosphère martienne.
La nouvelle couche de nuages à haute altitude a des implications pour l'atterrissage sur Mars car elle suggère que les couches supérieures de l'atmosphère de Mars peuvent être plus denses que ce que l'on pensait auparavant. Ce sera un élément d'information important pour les futures missions, lors de l'utilisation du frottement dans l'atmosphère extérieure pour ralentir les engins spatiaux (dans une technique appelée «aérobrouillage»), soit pour atterrir soit pour entrer en orbite autour de la planète.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
