Rafales de vent à 150 km/h et tempêtes de poussière : voici à quoi ressemble la météo extrême sur Mars
L’atmosphère de Mars est très différente de celle de la Terre. Elle est riche en CO₂, parcourue par des vents puissants et connaît de vastes tempêtes de poussière qui peuvent recouvrir une grande partie de la planète rouge.
Comme la Terre, Mars possède une atmosphère dans laquelle se forment des nuages élevés et orographiques, où soufflent des vents et où se produisent certains phénomènes météorologiques. Mais les différences sont importantes, compte tenu des caractéristiques très différentes des deux planètes et de leurs enveloppes gazeuses. La taille de Mars est environ deux fois plus petite que celle de la Terre et sa masse ne représente que 10 % de celle de notre planète, si bien que sa gravité y est beaucoup plus faible : environ 38 % de la nôtre (3,7 m/s² contre 9,8 m/s²).
Les images captées au fil du temps par les différents engins qui se sont posés à sa surface (landers) et ceux qui se sont déplacés dans certaines régions (rovers) — depuis les missions Viking dans les années 1970 jusqu’aux plus récentes, comme Perseverance/Ingenuity en 2021 — montrent un ciel de couleur saumon, dont l’intensité varie en fonction de la concentration de fines poussières en suspension, toujours présentes en grande quantité. Cette particularité donne lieu à des couchers de soleil aux teintes bleutées.
Une atmosphère saturée de CO₂, mais avec très peu d’effet de serre
L’atmosphère martienne présente une structure thermique verticale et une composition chimique très différentes de celles de la Terre. Le gaz de loin le plus abondant est le CO₂, qui représente près de 96 %, suivi de l’azote et de l’argon, chacun autour de 2 %. Le faible pourcentage restant, inférieur à 1 %, est composé de gaz présents à l’état de traces, comme l’oxygène moléculaire, le monoxyde de carbone ou encore la vapeur d’eau. La présence de cette dernière permet la formation de nuages, constitués de glace et se développant pour la plupart dans les hautes couches de l’atmosphère.
La faible densité de l’atmosphère de Mars, extrêmement ténue, réduit la capacité du CO₂ à produire un effet de serre, bien qu’il soit le principal composant gazeux. La température moyenne globale à la surface de Mars avoisine les -60 °C, avec d’importantes variations entre le jour et la nuit ainsi qu’au fil des saisons. En été, en journée et dans les régions équatoriales, les températures peuvent atteindre environ 20 °C, tandis que durant les nuits d’hiver et dans les régions polaires, elles peuvent parfois approcher les -150 °C. L’effet de serre martien n’ajoute pas plus de 5 °C à la température mesurée à la surface de la planète rouge.
Les tempêtes de poussière martiennes
S’il est un phénomène qui caractérise la météorologie martienne, ce sont bien les tempêtes de poussière, dont la propagation est exceptionnelle, au point de pouvoir s’étendre sur la majeure partie de la planète. La faible pression à la surface — environ 7 hPa en moyenne, contre 1 013 hPa au niveau de la mer sur Terre — favorise la mise en suspension de grandes quantités de poussière, qui peuvent ensuite être transportées sur de longues distances par les vents puissants qui y soufflent.
La formation de tourbillons ou de diables de poussière, dont la morphologie est semblable à celle des tourbillons de poussière qui se forment sur Terre, est fréquente à la surface de Mars. Sur la planète rouge, les vents peuvent être plus rapides que sur Terre, avec des rafales atteignant facilement 150 km/h. Mais la densité de l’atmosphère martienne est si faible que, si nous nous trouvions à sa surface, nous ressentirions à peine le vent. Celui-ci se manifeste principalement à travers les tourbillons qui se forment parfois au-dessus de sa surface poussiéreuse, notamment au printemps et en été.
Pour revenir aux tempêtes de poussière — il s’agit en réalité plutôt de vastes tempêtes de poussière, mais le mot anglais storm est généralement traduit ainsi —, les grandes quantités de poussière en permanence en suspension dans l’atmosphère martienne se déplacent rapidement sous l’effet des vents puissants. En hiver, ces vents sont particulièrement intenses dans les régions polaires, ce qui provoque des tempêtes d’abord locales qui finissent par se transformer en vastes épisodes de poussière s’étendant sur une grande partie de la planète.
La quasi-totalité de Mars se retrouve recouverte d’un voile opaque, aux teintes allant du jaune à l’orange et au rose, qui empêche d’observer depuis l’extérieur de la planète les différents reliefs martiens — chaînes de montagnes, cratères, vallées, etc. —, comme le montrent les images prises par les sondes en orbite autour de Mars ainsi que celles des télescopes spatiaux Hubble (figure ci-jointe) et James Webb.