Des scientifiques ont photographié la première aurore visible sur Mars grâce aux instruments du rover Perseverance. Ce phénomène, bien que semblable à celui de la Terre, présente des caractéristiques uniques qui méritent d’être explorées.
Grâce aux outils du rover Perseverance de la NASA, les chercheurs ont réussi à capturer des images de la première aurore visible sur Mars. Ce phénomène se manifeste par une lueur verte, semblable à celles observées sur notre planète, mais avec des différences significatives.
Aurora verte sur Mars, illustration d’un artiste. Crédit : (NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ.– EW Knutsen)
Les scientifiques ont obtenu, pour la première fois, des images d’une aurore potentiellement visible à l’œil nu sur Mars. Cela a été possible grâce aux instruments SuperCam et Mastcam Z installés sur le rover Perseverance. Ces dispositifs ont détecté une lueur verte et uniforme dans le ciel martien. Le rover, arrivé dans le cratère Jezero le 18 février 2021, a capturé ces images le 15 mars 2024, lors d’une forte éjection de masse coronale (CME) provenant du Soleil. Ce type de phénomène suit des principes similaires dans l’ensemble du système solaire, même si des variations peuvent se produire.
La présence d’aurores sur Mars est reconnue depuis environ vingt ans. Parmi les plus remarquables se trouvent les « aurores à taches de léopard », mises en évidence grâce aux données des missions MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) et EMM (Emirates Mars Mission). Ces aurores protoniques se forment lorsque le vent solaire, composé de particules chargées et de champs magnétiques, interagit avec l’atmosphère marzienne, qui est très mince. Bien que spectaculaires, ces aurores n’étaient pas visibles à l’œil nu, émettant uniquement dans le domaine de l’ultraviolet, invisible pour nous.
La capture de cette aurore visible a nécessité un effort considérable. Quatre tentatives ont été nécessaires pour y parvenir. Les chercheurs ont analysé les données des aurores protoniques, anticipant des émissions en lumière visible, mais elles sont difficiles à détecter pour plusieurs raisons. Les instruments du rover et des orbiteurs sont réglés pour étudier la face diurne de Mars, et la nécessité de capturer les effets des CME requiert une mobilisation rapide de l’équipe scientifique, qui doit ajuster les instruments en conséquence. Après trois tentatives infructueuses, les chercheurs ont finalement obtenu la première image de l’aurore visible, bien que légèrement floue, mais néanmoins significative.
Image floue de l’aurore sur Mars capturée par le rover Perseverance. Crédit : Knutsen et al
Les images de la première aurore visible sur Mars ont été réalisées par une équipe internationale de recherche dirigée par des scientifiques norvégiens de l’Université d’Oslo, en collaboration avec de nombreux instituts, dont le Space Science Institute de Boulder et l’Université de Californie. Sur Terre, les aurores polaires résultent de l’interaction du vent solaire avec la magnétosphère et provoquent d’éblouissantes lumières colorées. Sur Mars, bien que le principe reste le même, l’atmosphère est très diluée — environ 1% de celle de la Terre — et la planète ne possède pas de champ magnétique solide, ce qui rend les conditions différentes.
Malgré ces disparités, le vert de la première aurore martienne visible est le résultat d’une interaction similaire à celle de la Terre, impliquant des atomes d’oxygène dans la haute atmosphère et des particules ionisées du vent solaire. Une autre distinction importante réside dans la distribution de la lumière. Sur Terre, les particules s’alignent le long des lignes de champ magnétique, créant de magnifiques arcs. En revanche, sur Mars, l’interaction se produit de manière plus uniforme, entraînant une diffusion de la lumière verte dans toutes les directions. Bien que cette lumière soit dans le domaine visible, elle pourrait rester difficilement perceptible pour un observateur sur Mars, en raison de sa faible intensité. Les résultats de cette recherche, intitulée « Detection of visible-wavelength aurora on Mars », ont été publiés dans Science Advances.