Est-ce qu’il neige sur Mars ? Oui, mais du dioxyde de carbone. Images de sondes spatiales

Alexis Tremblay
Alexis Tremblay

La Terre n’est pas le seul endroit du système solaire où il neige : il neige aussi Mars la neige tombe, mais pas d’eau comme sur notre planète, mais de dioxyde de carbone solide. L’image ci-dessus, par exemple, représente certains dunes de neige dans la région polaire de l’hémisphère nord de la planète rouge. Faisons connaissance avec le rigide L’hiver martien et le phénomène particulier de neiges de CO2.

L’hiver sur Mars

Mars, tout comme la Terre, traverse différentes saisonsmais qui ont tendance à être plus long. En fait, en raison de l’orbite plus large autour du Soleil, les lois de Kepler établissent qu’une année martienne équivaut à environ 687 jours terrestres. L’hiver, en particulier, dure environ 154 jours terrestres. Le dernier hiver dans l’hémisphère nord de Mars s’est terminé le 26 décembre 2022, tandis que l’hiver dans l’hémisphère sud de la planète débutera le 12 janvier 2024.

Pendant la saison froide, les températures déjà basses sur Mars diminuent encore plus, atteignant même –123 °C près des pôles. Ici, un tapis blanc recouvre la surface de la planète rouge.

Dunes de Barcan au pôle nord martien recouvertes d'une couche de givre et de glace.  Image acquise par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter le 28 juin 2021. Crédits : NASA/JPL.

Glace et neige sur Mars

Il est désormais admis qu’en outre il y a trois milliards d’années Mars a accueilli un grand étendues d’eau Et réseaux hydrographiques semblables à ceux de la Terre. Mais aujourd’hui, la planète a l’apparence d’un désert froid. Néanmoins, la glace pérenne existe dans les régions de latitude plus élevée.

L’enquête Mars-Express de l’Agence spatiale européenne (ESA), en orbite autour de Mars depuis 2003, a fourni de nombreuses images de la glace martienne. Par exemple, la photo ci-dessous montre un glacier à l’intérieur d’un cratère d’impact dans l’hémisphère nord de la planète. Selon les experts, ces glaces sont composé principalement d’eauqui, en raison des températures extrêmement basses et de la position qui rend difficile l’accès des rayons du soleil, il reste à l’état solide tout au long de l’année.

Photo obtenue par la sonde Mars Express en février 2005 montrant un glacier pérenne à l'intérieur d'un cratère d'impact de 35 km de large et d'au moins 2 km de profondeur dans l'hémisphère nord de la planète rouge.  Crédits : ESA.

En plus de la glace d’eau, la neige carbonique est également présente sur Mars, qui est la forme solide de dioxyde de carbone. La neige carbonique est la même substance couramment utilisée dans le secteur pharmaceutique pour soulager les contractures musculaires ou utilisée pour conserver et transporter des produits alimentaires.

Le passage du CO2 à l’état solide, cela n’arrive qu’un températures inférieures à –78°C. C’est pour cette raison qu’on ne le trouve pas sur Terre dans la nature mais qu’il est produit industriellement. Cependant, sur la planète rouge, il existe des conditions pour transformation spontanée du dioxyde de carbone du gaz au solide, un processus connu sous le nom de gel. En particulier, dans les régions polaires, de l’atmosphère la neige carbonique précipite qui se dépose à la surface de Mars, formant couches blanchesparfois translucide, semblable à gel ou gel. Donc oui, Il neige sur Mars principalement du CO2. Les chutes de neige carbonique aux pôles jouent également un rôle important dans l’augmentation de l’étendue des glaciers martiens pendant l’hiver.

Les longues rayures qui marquent les parois de ce cratère sont des rainures.  Durant l'hiver martien, le gel peut  s'accumulent dans les sillons, surtout sur les pentes froides orientées vers les pôles.  Crédits : NASA/JPL.

En 2008, le Atterrisseur Phoenix sur Mars de la NASA, à l’aide d’instruments laser, a détecté nuages ​​​​de neige de dioxyde de carbone sur Mars, ainsi que la chute des flocons de neige de CO2 au pôle nord. Certaines preuves suggèrent que de rares flocons de neige d’eau se forment sur Mars, mais qu’ils passent à l’état gazeux avant même de toucher le sol, en raison de l’incroyable raréfaction de l’air et des basses températures.

La carte montre la répartition des dépôts de glace à grains fins de dioxyde de carbone formés par les chutes de neige au pôle sud de Mars.  &&tombe;  basé sur des mesures infrarouges prises par le sondeur climatique de Mars Reconnaissance Orbiter.  Image publiée le 11 septembre 2012. Crédits : NASA/JPL–Caltech.

Paysages hivernaux sur la planète rouge

Au cours des dernières décennies, de nombreuses images de l’hiver sur la planète rouge ont été acquises. Particulièrement fascinant, pour leur extraordinaire beauté et pour leur valeur scientifique importantesont les photographies prises par la sonde Orbiteur de reconnaissance de Mars de la NASA, en orbite autour de la planète depuis 2006.

Dunes de sable couvertes de givre immédiatement après le solstice d'hiver.  Le gel ici est  un mélange de glace de dioxyde de carbone (sèche) et de glace d'eau et disparaîtra  avec l'arrivée du printemps.  Photo capturée par Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA Crédit : NASA/JPL–Caltech/Università  de l'Arizona.

L’un des processus les plus spectaculaires immortalisés par la sonde MRO se produit lors du passage de la saison hivernale à l’hiver. printemps. La chaleur transmise par les rayons solaires, traversant la surface translucide de neige carbonique, chauffe le dioxyde de carbone à la base, ce qui sublime, c’est-à-dire qu’il passe directement de l’état solide à l’état gazeux. Le gaz CO2 exercices nouvellement formés un pression ascendante à la recherche d’une issue de secours, jusqu’à ce qu’il soit expulsé vers éruptions qui rappellent ceux d’un geysers.

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Lors de l’éruption, le gaz entraîne avec lui une partie du sédiment sur lequel il reposait, qui se dépose sur la surface donnant naissance à des géométries éventail ou stries de couleur foncée, en raison de la composition volcanique du sable. Ce processus persiste jusqu’à la disparition complète des glaces saisonnières de la surface de la planète rouge. Les sillons laissés par les éruptions seront alors effacés par le temps et les vents. Ce processus démontre à quel point Mars est, encore aujourd’hui, une planète extraordinaire dynamique.