Pourquoi le ciel est-il bleu sur Terre alors qu’il est rouge sur Mars ? L’explication scientifique

Alexis Tremblay
Alexis Tremblay

Crédit : NASA/JPL-Caltech/U. Corneille

Nous le voyons sur les photos qui nous viennent des rovers martiens, comment Persévérance de la NASA : le ciel de Mars a une couleur rougeâtre, très différente du ciel bleu de la Terre. Cela est dû au fait que l’atmosphère martienne, comparée à celle de la Terre, est beaucoup plus riche en poussière. L’abondance de poussière provoque la couleur rougeâtre due à un phénomène appelé diffusion de la lumière. Diffusion de Mie. Ici sur Terre, cependant, le ciel est bleu car, sans poussière, la lumière est diffusée selon un processus différent, appelé diffusion Raileigh.

Pourquoi le ciel sur Mars est rouge et sur Terre bleu

La couleur typique du ciel dépend de la façon dont la lumière interagit avec l’atmosphère, le cas échéant, de la planète. Parmi les caractéristiques fondamentales à prendre en considération figurent longueur d’onde de la lumière et du taille des particules atmosphériques. Contrairement à ce que l’on pourrait penser, la couleur du ciel ne dépend donc pas tant de la composition chimique mais de la taille des particules qui le composent : il existe donc une différence entre les atmosphères gazeuses (petites particules) ou les atmosphères très poussiéreuses. (particules plus grosses).

L’atmosphère terrestre est composée presque exclusivement de gaz, donc de particules plus petites que les longueurs d’onde de la lumière visible arrivant du Soleil. Lorsque cette lumière visible interagit avec les particules de gaz dans l’atmosphère, elle se propage selon un processus appelé. diffusion Rayleighqui dévie davantage la lumière bleue, la « diffusant » ainsi partout et donnant ainsi au ciel terrestre sa couleur bleue typique.

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Sur Mars, l’atmosphère contient très peu de gaz (sa densité n’est que de 1% de celle de l’atmosphère terrestre) alors qu’elle est riche en particules plus grandes que la longueur d’onde de la lumière, le processus de diffusion fonctionne donc différemment : on l’appelle Diffusion de Mie et diffuse davantage la lumière rouge en moyenne. Le ciel martien prend donc une couleur rougeâtre. Le fait que de nombreuses poussières soient également rougeâtres (puisque le régolithe martien est sensiblement rougeâtre) contribue à donner au ciel une couleur entre le jaune et le rouge, un peu comme ce qui se produit également ici sur Terre lorsque l’atmosphère est très poussiéreuse.

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Une mosaïque d’images capturées par le rover Curiosity de la NASA sur Mars. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Quelques particularités du ciel martien

En regardant le ciel vers la planète rouge, vous remarquerez peut-être que le Soleil paraît plus petit par rapport à la façon dont nous l’observons sur Terre. La distance moyenne entre la Terre et le Soleil, appelée unité astronomique, fait environ 150 millions de kilomètres. Mars, cependant, est plus éloignée du Soleil que la Terre, avec une distance moyenne d’environ 228 millions de kilomètres. Cet écart signifie que le Soleil sur la planète rouge serait 2/3 plus petit que celui observé sur notre planète.

Une fois le Soleil couché, vous pourrez admirer « l’étoile » la plus brillante vue depuis la planète rouge : la Terre. Le rover Curiosity, le 31 janvier 2014, a réussi à photographier notre planète depuis la surface martiennealors que la distance relative était d’environ 160 millions de kilomètres, nous donnant une autre perspective sur notre place dans l’Univers.

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Photographie de la Terre vue depuis Mars, prise par le rover Curiosity le 31 janvier 2014.
Crédit : NASA Jet Propulsion Laboratory – Caltech/Malin Space Science Systems/Texas A&M University. Source : Laboratoire de propulsion à réaction de la NASA.

Si vous y prêtez plus attention, vous pourriez apercevoir, juste à côté de la Terre, un autre point brillant : la Lune. La Terre et la Lune nous apparaîtraient comme deux « étoiles » distinctes et brillantes du soir.