Un long nuage sur Mars, « aux portes du vide interplanétaire », découvert par des astronomes amateurs

Actuellement seuls les astronomes amateurs observent de façon globale et continue Mars lorsque la planète est au plus près de la Terre (« opposition »). Une partie de ces passionnés a été agrégée au programme de surveillance initié par Jean Lilensten, directeur de recherche à l'Ipag, et Jean-Luc Dauvergne, astronome amateur. Ils ont constitué en 2018 un réseau de dix observateurs répartis sur tous les continents.

Le 17 novembre 2020, les Français Christophe Pellier et Emmanuel Beaudoin ont détecté et photographié, durant trois heures, une immense structure nuageuse surgissant de la nuit au terminateur. Cette découverte illustre la sérendipité en science car le but initial du programme était de détecter des aurores polaires sur Mars, et non d'étudier les nuages.

Évolution temporelle du système nuageux de 20 h 25 à 21 h 26 UT à travers le filtre rouge (Red), vert (Green) ou bleu (Blue). Le disque planétaire est surexposé afin de mieux montrer le phénomène. © Emmanuel Beaudoin

Évolution temporelle du système nuageux de 21 h 05 à 22 h 40 UT à travers un filtre vert sans surexposition du disque martien. À partir de 21 h 42 UT, les couches détachées sont clairement visibles devant le disque et projettent des ombres. © Emmanuel Beaudoin

Une immense structure nuageuse aux portes du vide interplanétaire

Ce qui a été observé ici est atypique pour deux raisons : le complexe nuageux est gigantesque, avec une étendue de 3.000 kilomètres, et est localisé à 92 kilomètres d'altitude, aux portesportes du vide interplanétaire. L'altitude a été évaluée par deux méthodes indépendantes, notamment par Marc Delcroix, responsable de la commission des observations planétaires de la SAF (Société astronomique de France).

Le nuagenuage diffuse la lumière à toutes les longueurs d'onde visibles, avec un maximum dans le rouge, ce qui laisse penser qu'il est composé de particules micrométriques. L'hypothèse des poussières a pu être écartée, en revanche des cristaux de glace d'eau ou de glace carboniqueglace carbonique sont de bons candidats. Des nuages de glace d’eau ont ainsi déjà été observés à cette altitude et à cette saisonsaison, mais avec des cristaux de glace plus petits. La taille des particules observée est compatible avec l'hypothèse du CO₂, cependant, la saison d'observation est atypique. Il n'est donc pas possible de trancher entre ces deux hypothèses.

Au même moment ce 17 novembre 2020, une tempête de poussières était en développement sur Mars. Les auteurs questionnent la possibilité que cette activité ait participé à la formation de cette structure nuageuse atypique.