Un nuage géant intrigue la planète Mars... son mystère vient d'être résolu

Un nuage saisonnier hors norme sur Mars

Depuis plus de vingt ans, les scientifiques observent via la mission Mars Express de l’Agence spatiale européenne un immense nuage qui s’étire au-dessus du volcan Arsia Mons. Cette formation nuageuse, qui mesure 1 800 km de long, se manifeste chaque hiver austral au même endroit et à la même période. Sa régularité et sa taille en font un objet d’étude unique dans le système solaire.

Le nuage apparaît au petit matin, se développe rapidement sur la pente ouest du volcan et s’évapore dès l’arrivée du soleil. Il persiste ainsi environ trois mois par an, disparaissant complètement le reste du temps.

À la différence des nuages terrestres, qui résultent de la condensation de vapeur d’eau sur des particules de poussière, celui d’Arsia Mons ne suit pas ce schéma habituel. Cette particularité a longtemps déconcerté les chercheurs, car l’atmosphère martienne contient pourtant beaucoup de poussière, ce qui aurait dû empêcher une telle formation sans support solide.

Une atmosphère martienne plus humide que prévu

Les modèles climatiques utilisés jusqu’ici échouaient à reproduire ce nuage, laissant penser qu’une variable essentielle échappait à la compréhension scientifique. C’est grâce aux travaux de l’équipe de Jorge Hernández-Bernal (Sorbonne), appuyée par le projet MECCOM et l’intelligence artificielle, que la lumière a été faite sur ce phénomène.

En simulant une atmosphère martienne avec des taux de vapeur d’eau bien plus élevés qu’on ne le pensait possible, les chercheurs ont réussi à générer un nuage virtuel identique à l’observé. Leur hypothèse : Mars peut atteindre ponctuellement des états de sursaturation en vapeur d’eau, permettant la formation de nuages par nucléation homogène — c’est-à-dire sans besoin de particules solides, contrairement aux mécanismes terrestres.

Ce mode de formation requiert une humidité extrêmement importante, ce qui était jugé irréaliste sur Mars jusqu’à présent. Mais les nouvelles données, croisées avec la microphysique atmosphérique et la dynamique des vents martiens, confirment la possibilité de telles conditions extrêmes.

Un défi aux modèles climatiques et de nouvelles perspectives

La découverte du mécanisme à l’origine du nuage d’Arsia Mons bouleverse les idées reçues sur la météorologie martienne. Elle suggère que l’atmosphère de Mars, malgré sa réputation aride, peut parfois se montrer étonnamment humide et dynamique. Cette avancée pourrait également servir de référence pour comprendre les atmosphères d’autres planètes, notamment celles qui contiennent beaucoup de dioxyde de carbone.

Pour les spécialistes, le nuage d’Arsia Mons devient ainsi un laboratoire naturel, idéal pour étudier les processus atmosphériques extrêmes et tester les modèles climatiques dans des environnements très différents de la Terre.

Les recherches menées par l’équipe de Jorge Hernández-Bernal, avec le soutien du CNRS, de l’Agence nationale de la recherche et du laboratoire LATMOS-IPSL, illustrent l’importance de croiser observations, modélisation avancée et innovation scientifique pour percer les mystères des planètes du système solaire.