Comme décrit dans un précédent article (voir ci-dessous), l'hiverhiver prend doucement fin dans l'hémisphère nordhémisphère nord de Mars. Durant cette période, l'habituelle couleur ocreocre qui habille les paysages martiens cède la place à un subtil voile blanc, bleuté, étincelant sous la lumière du soleil. Ces contrastescontrastes de couleurs rehaussent encore la beauté des étonnants reliefs martiens, dont le détail nous est révélé par la sonde Mars Reconnaissance OrbiterMars Reconnaissance Orbiter et sa caméra HiRISE, qui scrute la surface de Mars depuis 2006.

Au début de l'hiver, le sol de Mars se couvre d'une fine couche de glace carbonique, parant le paysage d'étranges couleurs et faisant ressortir les reliefs. © Nasa/JPL-Caltech, University of Arizona

Des champs de dunes glacées

La surface de Mars est loin d'être monotone. Les ventsvents qui parcourent la planète façonnent ainsi des dunes aux formes variées, qui s'habillent de glace durant l'hiver.

Ces dunes en croissant sont encore recouvertes de givre, en particulier leur face protégée du soleil, orientée vers le nord © Nasa/JPL-Caltech, University of Arizona

Mais, lorsque les beaux jours reviennent et que les températures remontent, cette fine couche de glace commence à s'évaporer. C'est le phénomène de sublimation : la glace carbonique passe directement de l'état solideétat solide à l'état gazeuxétat gazeux, sans passer par la phase liquide. Le gaz carboniquegaz carbonique s'échappe alors sous la forme de petits geysersgeysers qui percent la croûtecroûte de glace, abandonnant derrière lui d'étranges empreintes bleutées. Le sablesable ainsi libéré de son carcan gelé apparait donc en dessous, laissant des traces plus sombres sur le sol encore marqué par l'hiver.

En 2011, Mars Reconnaissance Orbiter a capturé cette étonnante image. On y voit des dunes ressortant sur le fond recouvert d'une fine couche de glace. Les points noirs entourant les dunes sont les marques laissées par la sublimation de la glace. © Nasa/JPL-Caltech/UA

D'étranges motifs sculptés par le gel et le dégel

Ce phénomène de gelgel et dégel qui se répète chaque année peut dessiner d'étranges motifs sur le sol martien qui semble alors finement texturé. En effet, lorsque le sol gèle, l'eau qu'il contient se dilate et développe de nombreuses fractures. Au moment du dégel, la glace se sublime et va s'échapper par ces interstices. 

Le sol autour de ces dunes en forme de dent de requin est texturé par les multiples épisodes de sublimation de la glace. © Nasa/JPL-Caltech, University of Arizona

Mais c'est certainement aux plus hautes latitudes, là où la couche de glace résiste toute l'année, que la nature martienne présente ses plus impressionnant tableaux.

Même durant l'été, le pôle sud de Mars reste couvert de glace. Le soleil découvre cependant certaines zones, notamment les parois de petites dépressions (la plus petite, au centre, fait la taille d'un terrain de foot), faisant ressortir la couleur ocre des roches. © Nasa/JPL-Caltech, University of Arizona

Si ces images nous font rêver, elles présentent également de nombreuses structures qui intriguent encore les scientifiques. C'est le cas des dépôts en terrasseterrasse, marqués par des linéations radiales, observés dans le fond de ce cratère situé dans les plaines d'Arabia TerraTerra. Ici encore, ce schéma semble lié à la sublimation de la glace qui a graduellement sculpté le fond du cratère, au cours des milliers d'années.

Ce cratère présente d'étranges linéations radiales qui seraient produites par l'action de la glace. © Nasa/JPL-Caltech, University of Arizona

Les sublimes et « uniques » paysages d’hiver de la planète Mars

Aujourd'hui, 26 décembre 2022, c'est le Nouvel An pour les Martiens. La 37e année, officiellement, qui débute avec l'arrivée du printemps dans l'hémisphère nord martien. En écho avec notre hiver qui vient de commencer dans l'hémisphère nord terrestre, voici quelques photos des sublimes et « uniques » hivers martiens.

Article de Xavier DemeersmanXavier Demeersman publié le 26 décembre 2022

Mars est toujours aussi belle et étincelante dans la nuit, en ce moment, luisante comme un rubis posé dans le ciel en ce mois où la Planète rouge est au plus près de la Terre (le 1^er décembre, elle n'était qu'à 81,4 millions de kilomètres). À 91 millions de kilomètres de la Terre aujourd'hui, notre voisine connaît aussi des saisonssaisons, mais plus longues, de six mois environ chacune.

Les paysages hivernaux là-bas n'ont rien à voir avec ceux de la Terre mais ils n'en sont pas moins merveilleux et « uniques », comme nous le rappellent ces images de la NasaNasa prises par ses sondes spatiales au cours des hivers successifs. La saison froide sur Mars signifie des températures négatives encore plus basses que la moyenne ( qui ne sont pas loin de ce qu'endurent les États-Unis ces derniers jours) : jusqu'à -123 °C aux pôles. Naturellement, ce sont les deux régions où l'empreinte de l'hiver est la plus profonde et visible, jusqu'à redessiner des reliefs.

Des formes géométriques irrégulières sont formées dans le sol par la glace d'eau en hiver. Les traces sombres sont de la poussière dans le sous-sol expulsées par des geysers lors de la sublimation des glaces au retour du printemps. © Nasa, JPL-Caltech, Université d'Arizona

Nouvel An sur Mars !

Ce 26 décembre 2022, date de l'équinoxe du printempséquinoxe du printemps dans l'hémisphère nord de Mars, s'ouvre officiellement sa 37^e année (il fallait bien commencer un jour). La première remonte au 11 avril 1955, après que les scientifiques ont décidé de choisir le passage de Mars au point vernal pour débuter le calendrier. L'hiver (154 jours terrestres) se termine donc dans cette partie du globe martien, tandis que l'été (178 jours) s'étire encore jusqu'au 12 janvier dans l'hémisphère australhémisphère austral. Néanmoins, la relative « douceur » de l'été austral n'a pas enlevé toute la glace de sa calotte. Les changements sont bien visibles depuis l'espace.

Image sublime de deux cratères proches du pôle sud de Mars façonnés par la sublimation des glaces au cours de l'été austral. Photos en haute résolution prises par la caméra HRSC de la sonde spatiale Mars Express. © ESA, DLR, FU Berlin, CC by-sa 3.0 IGO

Dans les télescopestélescopes terrestres, ces changements sont beaucoup plus délicats à observer et à suivre selon l'inclinaison de la planète, mais les sondes en orbiteorbite, quant à elles, sont et seront aux premières loges pour voir le spectacle du manteaumanteau de neige carboniqueneige carbonique s'épaissir au sud et s'évanouir au nord, et le givregivre quitter les plaines, les vents et les tempêtestempêtes se lever, des paysages ramollis et transformés par la fontefonte des glaces, etc.

Autant de beautés que les scientifiques peuvent découvrir avec des résolutionsrésolutions inégalées depuis deux décennies. Il y a même des geysers de gaz surpris par MRO (Nasa) et Mars ExpressMars Express (ESAESA) sur plusieurs de ces images. Ils se produisent lors de la sublimation des glaces dans les diverses couches sous-jacentes. Un processus qui participe à la transformation des paysages de ces régions à la fin de chaque hiver (12 à 16 % de l'atmosphèreatmosphère martienne se transforme en glace), et qui modifie la balance des gaz dans l'atmosphère si bien que leur retour en massemasse au printemps change significativement la pressionpression et déclenche des tempêtes planétaires. Il se pourrait bien que CuriosityCuriosity et PerseverancePerseverance en soient bientôt témoins.