Arsia Mons au lever du soleil : un volcan martien émerge des nuages dans une image saisissante de la NASA

Mars Odyssey immortalise un panorama inédit du volcan géant, offrant un nouveau regard sur l’atmosphère de la planète rouge.

Pour la première fois, un volcan martien semble surgir de l’imaginaire pour se matérialiser dans une image bien réelle. Le 2 mai 2024, la sonde Mars Odyssey a capturé une scène digne d’un film de science-fiction : Arsia Mons, son sommet givré émergeant d’une mer de nuages éclairés par les premières lueurs de l’aube martienne.

Dominant le paysage à plus de 20 kilomètres d’altitude – deux fois la hauteur du Mauna Loa, le plus grand volcan terrestre – Arsia Mons perce la brume dans un contraste saisissant entre ciel bleuâtre et sol ocre. Ce cliché, en plus de sa beauté saisissante, marque une première : jamais l’un des trois géants de la région de Tharsis n’avait été photographié de profil. Jusqu’ici, seules des vues aériennes avaient été possibles.

Une manœuvre audacieuse pour un point de vue inédit

Lancée en 2001, Mars Odyssey est la doyenne des sondes en activité autour d’une autre planète. Depuis 2023, les ingénieurs de la mission ont entamé une série d’expériences audacieuses : faire pivoter l’orbiteur de 90 degrés afin que sa caméra THEMIS, d’ordinaire braquée vers le sol, puisse observer l’horizon.

Cette gymnastique orbitale permet désormais de saisir les couches superposées de nuages de poussière et de glace, et, parfois, de capturer la silhouette de reliefs emblématiques comme Arsia Mons. Chaque séquence crée une mosaïque à partir de dizaines d’images étroites, assemblées pour composer un panorama d’altitude.

« On observe des différences saisonnières vraiment marquées dans ces images de l’horizon », explique Michael D. Smith, chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA. « Cela nous donne de nouveaux indices sur l’évolution de l’atmosphère martienne. »

Nuages d’eau glacée sur Mars : un phénomène clé

Sur Mars, les nuages se répartissent en deux grandes catégories : ceux composés de dioxyde de carbone gelé – l’équivalent de neige carbonique – et ceux formés de glace d’eau. La région de Tharsis, vaste plateau volcanique plus étendu que les États-Unis continentaux, est célèbre pour ses nuages d’eau particulièrement spectaculaires à l’aube.

Le phénomène est bien connu : la nuit, l’air froid descend le long des pentes, puis remonte avec le lever du soleil. En s’élevant, il se dilate et se refroidit davantage, ce qui provoque la condensation de la vapeur d’eau en nuages.

En période d’aphélie – lorsque Mars est à son point le plus éloigné du Soleil –, les températures baissent encore davantage, et ces nuages s’épaississent pour former une bande équatoriale lumineuse : la ceinture de nuages d’aphélie. L’image d’Odyssey capture ce spectacle dans toute sa splendeur, avec un voile bleu pastel qui semble presque terrestre.

Depuis l’orbite, le contraste est frappant. Arsia Mons, Pavonis Mons et Ascraeus Mons percent la brume comme des îles sombres émergeant d’une mer vaporeuse.

Ces volcans qui façonnent le climat martien

Aujourd’hui endormi, Arsia Mons fut autrefois le théâtre d’éruptions si violentes que sa caldeira – cette dépression circulaire au sommet – pourrait engloutir une métropole entière. Son envergure perturbe encore les courants atmosphériques environnants, agissant comme un mur détournant les vents.

« On avait choisi Arsia Mons en espérant que son sommet percerait les nuages matinaux. Et on n’a pas été déçus », se réjouit Jonathon Hill, responsable des opérations de THEMIS à l’Université d’État de l’Arizona.

Observer les volcans de profil permet aux scientifiques de mieux estimer l’altitude des nuages. Si une couche nuageuse coupe la montagne à 10 kilomètres, cette intersection crée une ligne nette dans l’image, fournissant des données précises sur l’altitude, la température et les mouvements de l’air – autant d’éléments essentiels pour modéliser le climat martien.

Une vieille caméra pleine de ressources

Initialement conçue pour détecter des minéraux et repérer des poches de glace enfouies, la caméra THEMIS fait preuve d’une remarquable polyvalence. Son capteur infrarouge peut détecter des réserves d’eau gelée, précieuses pour de futurs explorateurs. En mode visible, elle a déjà répertorié des milliers de diables de poussière, surveillé d’énormes tempêtes et même étudié les lunes martiennes Phobos et Deimos.

Désormais, en scrutant l’horizon, elle joue les satellites météo improvisés. Ces observations offrent des indices cruciaux sur la dynamique des tempêtes de poussière, qui peuvent affecter la production d’énergie solaire, compliquer les atterrissages ou mettre en péril la santé des astronautes.

Explorer Mars avec les nuages pour boussole

Comprendre le comportement des nuages d’eau glacée est aussi stratégique que scientifique. Ces formations peuvent réduire les températures au sol de plusieurs degrés, ce qui impacte directement la durée de vie des batteries et les systèmes thermiques des rovers, habitats et modules d’ascension.

Les volcans eux-mêmes suscitent l’intérêt pour une exploration humaine. Leurs pentes douces – environ 5 degrés – sont praticables en rover, et pourraient dévoiler d’anciens tunnels de lave ou abriter des poches de glace exploitables. À haute altitude, ils offrent aussi une vue dégagée pour les communications et la navigation.

Un œil sur les saisons martiennes

Mars Odyssey poursuivra ses prises de vues latérales à différentes latitudes et saisons. Objectif : documenter l’évolution de l’atmosphère martienne au fil du temps. Les scientifiques espèrent observer le déclenchement des tempêtes, les nuages noctulescents des pôles, voire un arc subtil de la couche d’ozone martienne, aussi fragile qu’éphémère.

Malgré ses 23 ans de service, la sonde continue de surprendre. Grâce à une simple rotation bien pensée, un instrument conçu pour scruter le sol se transforme en guetteur de levers de soleil extraterrestres – et nous offre, à plus de 200 millions de kilomètres, une scène à couper le souffle.