Une photo prise par le robot Perseverance depuis la planète Mars le 15 décembre 2021, montrait son environnement avec en toile de fond le Soleil entouré d’un halo lumineux. Ce phénomène, bien connu sur Terre, n’avait encore jamais été observé sur une autre planète et permet de former de nouvelles hypothèses sur la constitution de l’atmosphère martienne.
Sur Terre, ce phénomène de halo qui se forme autour du Soleil est régulièrement observé et provient des cristaux de glace en suspension dans notre atmosphère qui déforment la luminosité émise par le Soleil, créant ainsi un halo. Ces cristaux de glaces, de forme hexagonale, sont présents dans notre atmosphère à très haute altitude dans les nuages appelés cirrus.
L’observation la plus courante du halo est celle d’un cercle décalé de 22˚ par rapport à la source lumineuse mais pour qu’il puisse être observé, les cristaux doivent avoir une taille bien spécifique. Les spécificités permettant au halo de se former dépendent des conditions atmosphériques car si les cristaux sont trop petits ou les nuages trop épais ou trop chauds par exemple, aucun halo ne se formera autour du Soleil. L’eau n’est pas le seul élément capable de produire ce phénomène et les cristaux d’autres éléments chimiques pourraient aussi provoquer un effet similaire.
Chaque structure de cristal ayant une signature spécifique, le halo créé avec d’autres cristaux que ceux de l’eau sera de taille différente et son étude permettra de retrouver l’élément chimique à l’origine du halo, la taille et la forme des cristaux, ainsi que la température du nuage.
Jusqu’à présent, l’observation d’un halo depuis Mars était théoriquement possible puisque la planète possède une atmosphère même si elle est beaucoup plus fine et de composition différente de celle de la Terre, mais aucune des photographies prises par les différentes missions martiennes n’avait révélé l’existence d’un tel phénomène.
Les scientifiques ont d’abord pensé que le halo était dû à la présence de glace carbonique, molécule présente en plus grande quantité que les molécules d’eau dans l’atmosphère de Mars. La signature optique ne correspondant à celle de la glace carbonique, les scientifiques ont étudié d’autres options possibles comme un artefact dû à a caméra ou la présence de poussière dans l’atmosphère par exemple.
Aucune de ces hypothèses n’a permis de reproduire le halo observé, sauf celle simulant la présence de grands cristaux de glace d’eau. Les chercheurs ont présenté le résultat de leur recherche dans un article publié dans Geophysical Research Letters, et s’il est difficile d’arriver à une conclusion définitive à partir d’un seul exemple, ils estiment cependant que la présence d’un halo implique une supersaturation d’eau dans la haute atmosphère martienne.
Ce phénomène est relativement rare pour la planète Mars sauf éventuellement à la fin de l’été dans les régions subtropicales de l’hémisphère nord de la planète, période et lieu correspondant à la prise de la photo par Perseverance. Les scientifiques attendent désormais que Mars entre à nouveau dans l’été pour pouvoir prendre de nouveaux clichés du Soleil. Ces données vont compléter les mesures transmises par les sondes en orbite autour de la planète et permettre d’étudier plus précisément la composition et le fonctionnement de l’atmosphère martien.
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