L'atmosphère lumineuse de Mars
La caméra martienne CaSSIS de l'Université de Berne, embarquée à bord de la sonde spatiale ExoMars Trace Gas Orbiter de l'ESA, révèle l'atmosphère lumineuse de Mars avec un niveau de détail sans précédent.
Des images de la bordure de Mars révèlent une atmosphère stratifiée d'une délicate complexité. Un vaisseau spatial européen a capturé un mille-feuille lumineux de poussière enveloppant la planète rouge, dans des détails sans précédent.
La sonde ExoMars Trace Gas Orbiter de l'ESA continue de recueillir des informations depuis son orbite autour de Mars afin de comprendre son passé ancien et son habitabilité potentielle. La sonde survolait les hautes terres méridionales de Terra Cimmeria, à quelque 400 km au-dessus de la surface martienne, lorsqu'elle a enregistré ce composite de cinq images verticales le 21 janvier 2024. La partie inférieure représente Mars, la partie supérieure représente l'espace.
Ce kaléidoscope de lumière et de couleurs est composé des images de la plus haute résolution jamais obtenue de l'atmosphère au-dessus de la bordure martienne. La bordure de Mars est le bord incurvé de la planète, la limite apparente entre sa surface et l'espace. L'observation de la bordure d'une planète peut révéler des détails sur le bord brumeux de son atmosphère.
La sonde se trouvait dans l'ombre de Mars, en direction d'un voile de poussière éclairé par la lumière du soleil au crépuscule. De ce point de vue, le système CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System) embarqué a pu révéler de fines couches de nuages et de poussières disséminées dans l'atmosphère. Les cinq images, couvrant chacune une tranche de l'atmosphère de 3,6 km de large, montrent des dizaines de couches allant de 15 à 55 km d'altitude. Les images sont espacées de 200 km les unes des autres.
De subtils changements de couleur indiquent que les particules deviennent plus petites à mesure que l'on s'élève en altitude.
« Nos observations, en particulier la couleur, donnent un aperçu unique du rayon des particules à chaque altitude dans l'atmosphère. La forme et la composition pourraient également jouer un rôle. C'est de la folie », déclare Nicolas Thomas, chercheur principal de CaSSIS et auteur principal de l'article publié dans Science Advances le 19 septembre 2025.
Les nombreuses couches de particules de glace et de poussière témoignent d'une atmosphère agitée. Ces particules diffusent la lumière du soleil lorsqu'elles interagissent avec le rayonnement solaire et planétaire.
À 40 km et au-dessus de la surface de Mars, la caméra CaSSIS montre des couches de particules fines qui peuvent inclure de petits grains de glace dans cette partie froide de l'atmosphère. Au-dessous de 40 km, les couches sont probablement constituées principalement de poussières soulevées de la surface.
Le résultat de cette recette atmosphérique peut également varier en fonction de la saison sur la planète rouge. Les tempêtes de poussière, et donc la quantité de particules dans l'atmosphère, varient selon les régions et les périodes de l'année. « La méconnaissance de la distribution verticale des particules dans l'atmosphère est l'une des questions clés sur le climat de la planète Mars actuelle », explique Nicolas Thomas.
Des images de la bordure martienne ont déjà été obtenues par Mars Express et d'autres engins spatiaux, mais c'est la première fois que les chercheurs reçoivent des images avec une résolution spatiale beaucoup plus fine de 18 mètres par pixel. Ces observations uniques du limbe par CaSSIS seront désormais effectuées une fois par mois.
L'équipe est en train de constituer une vaste base de données à partir de ce type d'images afin d'élucider la recette du mille-feuille atmosphérique de Mars. « Cette mine d'informations soutiendra l'analyse détaillée à venir », ajoute Nicolas.
Depuis 2018, la sonde ExoMars Trace Gas Orbiter renvoie des images spectaculaires de la surface et fournit le meilleur inventaire des gaz atmosphériques, tout en cartographiant la surface de la planète à la recherche d'endroits riches en eau.
Quelle: ESA, https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2025/09/Mars_s_atmospheric_mille-feuille
Details de la publication :Millefeuille – the layering of the Martian atmosphere observed in forward scattering geometry. By: Nicolas Thomas, Miguel Almeida, Omar Mokhtari, Antoine Pommerol, Matthew Read, Bernhard Geiger, Lucie Riu, Manish R. Patel, Shane Byrne, Sarah Sutton. In : Science Advances, 18.09.2025 https://doi.org/10.1126/sciadv.adu0859
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Financement par le SEFRI / Division Affaires spatialesCaSSIS est un projet de l'Université de Berne et est financé par le Secrétariat d’État à la formation, à la recherche et à l'innovation SEFRI, Division Affaires spatiales dans le cadre du programme PRODEX (PROgramme de Développement d'Expériences scientifiques) de l'Agence spatiale européenne ESA. Le développement du matériel de l'instrument a également été soutenu par l'Agence spatiale italienne (ASI), l'INAF/Observatoire astronomique de Padoue et le Centre de recherche spatiale (CBK) de Varsovie. Pour tous les instruments développés en Suisse, les contributions majeures et/ou les livraisons partielles proviennent de l'industrie suisse. Le programme PRODEX, dans le cadre duquel des instruments ou des sous-systèmes scientifiques sont fournis, exige la participation de l'industrie et favorise ainsi le transfert de connaissances et de technologies entre les universités et l'industrie. Il confère à la Suisse un avantage concurrentiel structurel en tant que site économique – notamment grâce aux retombées sur d'autres secteurs des entreprises participantes. La participation suisse aux programmes de l'ESA permet aux acteurs suisses de la science et de l'industrie de se positionner de manière idéale dans les activités de l'ESA dans ce domaine. Plus d'informations sur CaSSIS: https://www.cassis.unibe.ch/ |
Recherche bernoise en astrophysique : parmi l’élite mondiale depuis le premier alunissageLe 21 juillet 1969, Buzz Aldrin, qui devint le deuxième homme à descendre du module lunaire, a été le premier à déployer la voile solaire bernoise et à la planter dans le sol lunaire, devant le drapeau américain. Le Solar Wind Composition Experiment (SWC), planifié, fabriqué et évalué par le Prof. Dr. Johannes Geiss et son équipe à l’Institut de physique de l’Université de Berne, a été le premier moment fort de l’histoire de la recherche en astrophysique bernoise. La recherche en astrophysique bernoise fait depuis lors partie de ce qui se fait de mieux au niveau mondial : l’Université de Berne participe régulièrement aux missions spatiales de grandes organisations spatiales comme l’ESA, la NASA ou la JAXA. Avec CHEOPS, l’Université de Berne se partage la responsabilité avec l’ESA pour toute la mission. En outre, les scientifiques bernois font partie de l’élite mondiale en ce qui concerne les modélisations et les simulations sur la naissance et au développement des planètes. Le travail fructueux du Département de recherche en astrophysique et planétologie (RAP) de l’Institut de physique de l’Université de Berne a été consolidé par la fondation d’un centre de compétences universitaire, le Center for Space and Habitability (CSH). Le Fonds national suisse a en outre accordé à l’Université de Berne le financement du Pôle de recherche national (PRN) PlanetS, qu’elle dirige avec l’Université de Genève. |
22.09.2025
