Sur Mars, un nuage géant se forme sans poussière, une première dans le Système solaire

• 2026-10-11
• Techno
• Rédaction

Un nuage martien de près de 1 800 kilomètres de long, baptisé AMEC (Arsia Mons Elongated Clouds), apparaît régulièrement sous le vent du volcan Arsia Mons. Une étude publiée le 7 octobre dans Nature Geoscience révèle qu'il se forme par nucléation homogène de la glace, un mécanisme jamais observé dans une atmosphère planétaire.

Un phénomène unique

Sur Terre, les nuages se forment lorsque la vapeur d'eau se condense autour de grains de poussière, de sel ou de pollen. Sur Mars, ce sont généralement les poussières qui jouent ce rôle. Mais dans le cas de l'AMEC, la vapeur d'eau se transforme directement en glace, sans aucun support. Les physiciens parlent de nucléation homogène, par opposition à la nucléation hétérogène qui nécessite des particules étrangères. « C'est comme si des gouttes de condensation apparaissaient au milieu d'une pièce plutôt que sur une fenêtre », explique Jorge Hernández-Bernal, auteur principal de l'étude au Laboratoire de météorologie dynamique (LMD/CNRS/Sorbonne Université), cité dans un communiqué de l'Agence spatiale européenne (ESA).

Un cycle régulier

Le nuage AMEC a été repéré pour la première fois en 2018 par la sonde européenne Mars Express. Les chercheurs l'ont ensuite retrouvé sur des images d'archives plus anciennes, jusque sur des clichés de la sonde Viking 2 de la NASA dans les années 1970. Il se forme sous le vent d'Arsia Mons, un volcan de 20 kilomètres de haut (plus du double de l'Everest), et peut s'étirer sur 1 800 kilomètres, soit près de deux fois la longueur du Royaume-Uni. Plus étonnant, il suit un cycle régulier : il apparaît le matin, s'évapore dans la journée et revient le lendemain, pendant plusieurs mois, à chaque printemps et été de l'hémisphère sud martien.

Des conditions extrêmes

Pour obtenir cette condensation, il faut une humidité relative extrême, plus de 100 000 fois supérieure à celle que l'on connaît sur Terre, selon l'ESA. Des scientifiques avaient envisagé ce mécanisme dans la haute atmosphère de la Terre et de Vénus, mais personne ne l'avait jamais observé. Autour d'Arsia Mons, l'atmosphère très fine de Mars et la hauteur du volcan réunissent ces conditions à certaines périodes de l'année. Quand le vent passe sur le volcan, le relief déclenche une puissante onde qui soulève des poches d'air humide de plusieurs kilomètres en quelques minutes. En montant, cet air se refroidit brutalement : la température ambiante baisse de 30 degrés en à peine 10 minutes tandis que le taux d'humidité monte en flèche. La vapeur d'eau se transforme alors en glace et forme le nuage.

Une modélisation inédite

Pour reproduire l'AMEC, les chercheurs ont utilisé un modèle météorologique de Mars de dernière génération, alimenté par les images des trois caméras de Mars Express. « Pour recréer l'AMEC dans notre modélisation, nous avons dû inclure de la physique exotique… une physique qui, bien qu'elle figure dans les manuels, est traitée comme théorique et dont on pense généralement qu'elle ne se produit pas dans la nature. Elle n'avait en tout cas jamais été vue en action », précise Jorge Hernández-Bernal. Les auteurs reconnaissent toutefois que certains aspects du nuage simulé ne collent pas exactement aux observations. Hernández-Bernal juge pourtant le résultat « remarquable », en rappelant que l'on dispose de bien moins de données sur l'atmosphère de Mars que sur celle de la Terre.

Perspectives

Mars Express va continuer à suivre l'AMEC. Avec l'orbiteur européen ExoMars TGO, c'est l'une des rares sondes en orbite capables d'observer la planète le matin, au moment où le nuage se forme. Cette découverte pourrait avoir des implications pour la compréhension des atmosphères planétaires, y compris celle de la Terre, où un tel phénomène n'a jamais été observé. Elle montre aussi que Mars réserve encore des surprises et que l'étude de son climat, bien que difficile, progresse grâce aux modèles et aux observations spatiales.