🪥 L'atmosphère de Mars pressée comme du dentifrice

Un phénomène, jugé impossible sur Mars, comprime son atmosphère comme on presse un tube de dentifrice. Baptisé Zwan-Wolf, cet effet était connu sur Terre mais jamais observé ailleurs. Les scientifiques le pensaient impossible sur Mars, dépourvue de champ magnétique global. Or, les données d'une sonde de la NASA révèlent le contraire.

Ce résultat provient de l'analyse d'événements survenus en décembre 2023. Une puissante éjection de masse coronale (CME) a frappé Mars, perturbant sa haute atmosphère. L'étude des données de la sonde MAVEN, qui orbite autour de la planète depuis 2014, a permis à des chercheurs de repérer d'étranges fluctuations. Ces 'wiggles' correspondaient parfaitement à la signature de l'effet Zwan-Wolf, qui piège et comprime le plasma le long de structures magnétiques.


Sur Terre, ce phénomène se produit à des dizaines de milliers de kilomètres d'altitude, dans la magnétosphère. Sur Mars, en revanche, il prend place bien plus bas, dans l'ionosphère, vers 200 kilomètres de hauteur. Cette région est remplie de gaz ionisé, ou plasma. L'effet est probablement déclenché à la frontière où le vent solaire rencontre ce plasma ionosphérique. Les scientifiques estiment qu'il pourrait se produire en permanence, mais seule la violence de l'éruption solaire l'a rendu visible.

Cette découverte change notre compréhension des interactions entre le Soleil et Mars. Connaître ces mécanismes est capital pour les futures missions habitées. L'ionosphère influence en effet les communications, les orbites des satellites et le niveau de radiation au sol. Comprendre comment la météo spatiale agit sur la Planète rouge permet de mieux protéger les équipements et les astronautes qui s'y aventureront un jour.

Les chercheurs pensent que l'effet Zwan-Wolf pourrait aussi exister sur d'autres mondes. Vénus, dont l'atmosphère est très dense, ou Titan, le grand satellite de Saturne, sont de bons candidats. Ces mondes ne possèdent pas non plus de champ magnétique global, mais leur ionosphère pourrait présenter des structures similaires. De futures observations confirmant cette hypothèse élargiraient encore notre vision de la météorologie spatiale dans le Système solaire.

Le vent solaire et les éjections de masse coronale (CME)

Notre Soleil émet en permanence un flot de particules chargées appelé vent solaire. Ce flux, bien que ténu, souffle à travers tout le Système solaire.

Parfois, une éruption solaire ou une éjection de masse coronale (CME) projette soudainement une immense bulle de plasma et de champ magnétique. Ces CME sont bien plus puissantes que le vent solaire normal. Lorsqu'elles frappent une planète, elles peuvent comprimer son atmosphère, perturber ses communications et même augmenter les niveaux de radiation.

Sur Mars, dépourvue de bouclier magnétique global, ces tempêtes solaires ont un impact direct sur la haute atmosphère. La CME de décembre 2023, particulièrement puissante, a ainsi permis de révéler un phénomène jusqu'alors invisible.

L'ionosphère martienne

L'ionosphère est la couche supérieure de l'atmosphère d'une planète, là où les rayons ultraviolets du Soleil arrachent des électrons aux atomes, créant un plasma de particules chargées. Sur Mars, cette région s'étend d'environ 100 à 300 kilomètres d'altitude.

Contrairement à la Terre, Mars ne possède pas de champ magnétique global issu de son noyau. Cela rend son ionosphère très vulnérable au vent solaire, qui peut la comprimer ou l'éroder. C'est dans cette zone que l'effet Zwan-Wolf a été découvert.

Comprendre son comportement est essentiel pour les futures missions, car l'ionosphère influence les signaux radio et peut créer des interférences avec les engins en orbite.