Les aurores martiennes

Les Aurores Martiennes

L'atmosphère

Mars, comme beaucoup d’autres planètes du système solaire, possède une atmosphère. Néanmoins celle-ci reste très fine comparée à la Terre puisque celle de Mars s’étend à environ 200km tandis que celle de notre planète s’étend jusqu’à 500 voire 1000 km. Pourtant nous verrons que cette si petite atmosphère peut bel et bien abriter des aurores. Cette couche gazeuse est constituée majoritairement de dioxyde de carbone (95%) mais on peut aussi noter une faible présence d’azote (3%). Aussi, la pression atmosphérique de Mars est très faible. On relève une moyenne de 7,3 millibars ce qui représente 136 fois moins que la pression atmosphérique terrestre moyenne avec ses 1 bar.

Le magnétisme

Le magnétisme martien est surement la plus grande particularité de la planète rouge. En effet, sur beaucoup de planètes telles que la nôtre, on retrouve une magnétosphère. Ce phénomène est en fait du à la rotation du noyau qui va agir comme un énorme aimant et qui va donc encercler la planète d’un énorme champ magnétique. Cependant pour Mars, les choses sont bien différentes. Cette curieuse planète ne possède aucun champ magnétique global mais une multitude de petits champs magnétiques éparpillés un peu partout sur la croûte.

Ces « micro magnétosphères » sont supposées être les restes d’une magnétosphère globale présente autrefois. Les scientifiques pensent que la disparition de ce champ planétaire résulte du fait que Mars n’avait pas une masse suffisante pour garder son noyau chaud, il s’est donc refroidit et s’est « désactivé ». Les résidus présents à la surface sont surement des remontées de roches magnétiques (ex : la magnétite) issues du centre de la planète.

Grace à la sonde Mars Global Surveyor, on sait que ces champs magnétiques partiels sont beaucoup plus présents dans l’hémisphère Sud que dans l’hémisphère Nord et qu’ils se répartissent sur la croûte sous forme de bandes parallèles. Inutile de préciser que ces champs sont beaucoup moins puissants que celui de la Terre.

Observations et Relevés de satellites

Les satellites ont observé des « flashs » de lumière ultraviolette sur la face nuit de la planète. Le spectre de ce rayonnement électromagnétique correspond à la bande de Cameron du CO2 (ou plus précisément de l’ion CO2+). Cette observation correspond au fait, puisque l’atmosphère de Mars est essentiellement constituée de dioxyde de carbone. Ce type d’émission correspond à des particules peu énergétiques (quelques eV), les émissions relevées sont donc très peu intenses par leur luminosité par rapport à l’intensité des aurores terrestres. Cela est probablement dû à la taille du champ magnétique qui provoquerait une accélération minime.

ASPERA – 3 , un dispositif d’analyse des atomes énergétiques à bord du Mars express spacecraft a pu constituer une étude des particules sur la face nuit de Mars. Ce relevé montre un évènement en V inversé (inverted-V event en anglais) qui est caractéristique de l’accélération des particules aurorales sur Terre. Cela prouve bien qu’il y a présence d’aurores par accélération d’électrons sur Mars.

Les scientifiques ont placés les zones d’accélération relevées sur une carte et se sont rendu compte que ces zones correspondent aux zones de magnétisme fossile. Cela confirme que ces micro magnétosphères localisent les aurores martiennes.

Cette combinaison de l’atmosphère et de la magnétosphère va donc donner des aurores émettant dans l’ultraviolet aux alentours des 200nm, avec un faible intensité lumineuse et avec la distribution des multiples champs magnétiques, un phénomène lumineux formant des motifs complexes à l’échelle globale.

Formation des aurores martiennes

Les aurores martiennes ont uniquement été observées sur la face nuit de la planète à proximité des minuits locaux. Depuis la découverte de leur existence il y a 6 ans, les scientifiques ont relevé plus de 13 000 évènements ce qui suggère une activité très fréquente. Pour ce qui est du processus de formation, plusieurs hypothèses sont émises. Cependant celle qui semble la plus plausible est celle qui implique, comme les aurores discrètes terrestres, une reconnexion magnétique entre le champ magnétique interplanétaire transporté par le vent solaire et le magnétisme des roches fossiles. On suppose que d’après l’absence d’une zone similaire au feuillet plasmatique pour piéger les électrons, les aurores du type diffuses ne sont pas présentes sur cette planète. D’après la composition chimique de l’atmosphère martienne, on peut imaginer des émissions dans le visible grâce à l’azote mais sa faible quantité semble être insuffisante pour fournir une intensité lumineuse satisfaisante.

Conclusion

Pour résumer, ces aurores martiennes sont bien différentes de leurs équivalents terrestres. Elles n’émettent pas dans le visible à notre connaissance et sont bien moins importantes en terme de taille et de luminosité émise. Elles sont localisées un peu partout sur la surface de la planète ce qui empêche l’appellation d’ « aurores polaires ». Même si ce phénomène très récurrent ne semble pas très impressionnant, il révèle des zones protégées par les radiations émises par le Soleil et donc indique des conditions favorables dans une certaine mesure pour la vie.