Le mystère du pôle sud martien résolu

23-09-2008 Philippe VOLVERT

Longtemps les planétologues ont essayé d'expliquer la raison pour laquelle la calotte résiduelle du pôle Sud de Mars était décentrée. La sonde européenne Mars-Express semble avoir trouvé une solution. Il semblerait que le système météorologique de la planète rouge soit en cause ainsi que le plus grand cratère d'impact météoritique, bien qu'il ne soit nulle part près du pôle Sud.

Comme sur Terre, les deux pôles sont recouverts d'une couche de glace, mais contrairement à notre planète, ceux de Mars sont composés de dioxyde de carbone et d'eau. Durant l'été dans l'hémisphère Sud, une grande partie de la calotte polaire sublime laissant la calotte polaire résiduelle décentrée de 3 à 4° environ. L'hiver, les gaz se transforment à nouveau en glace et forment une calotte symétrique.

Bien que le mystère ait été résolu déjà en 2005 par les scientifiques de l'agence spatiale européenne, des nouveaux éléments sont apparus pour expliquer le phénomène.

Le spectromètre embarqué sur la sonde Mars-Express a mesuré la température atmosphérique depuis le sol jusqu'à une altitude de 50 km au dessus de la région polaire sud. Ces mesures permettent de dresser une carte des changements de température de l'atmosphère et d'autres caractéristiques. Les scientifiques ont notamment surveillé de près la construction de la calotte par le dioxyde de carbone depuis l'automne jusqu'à l'hiver martien. Il s'est avéré que le processus n'est pas franc et que deux systèmes régionaux météorologiques se développent à partir du milieu de l'automne jusqu'en hiver.

Ces systèmes proviennent de vents forts venant de l'est et qui caractérisent la circulation atmosphérique aux latitudes moyennes. Ils soufflent directement dans le bassin d'Hellas, structure résultant d'un impact météoritique, mesurant 2 300 km de diamètre pour 7 km de profondeur. La profondeur et la forte élévation des murs guident les vents et créent ce que l'on appelle sur Terre « les vagues de Rossby ».

Ces vagues réorientent les vents de haute altitude et forcent le système météorologique vers le pôle sud. Dans l'hémisphère occidental de Mars, celles-ci créent un système fort de basse pression près du pôle sud et un système de haute pression dans l'hémisphère oriental, près du pôle sud également.

La température dans le système de basse pression est souvent au-dessus du point de condensation du dioxyde de carbone. Celui-ci se condense et tombe sous forme de neige et s'accumule au sol. Inversement, dans le système de haute pression, le point de condensation n'est pas atteint pour former des conditions météorologiques pour l'apparition de neige.

Le dioxyde de carbone se sublimant moins vite que les autres composés volatils présents dans l'atmosphère martienne explique pourquoi en été, la partie occidentale de la calotte polaire reste présente alors que la partie orientale s'est sublimée.

Sources

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