Un climat extrême !
UNE TEMPÉRATURE GLOBALE TRÈS BASSE,
UNE ATMOSPHÈRE TRÈS SÈCHE, DES VENTS VIOLENTS…
LE CLIMAT DE MARS N'EST PAS DES PLUS ACCUEILLANTS ! DE L'HÉMISPHÈRE NORD A L'HÉMISPHÈRE SUD, ET AU TRAVERS DES QUATRE SAISONS DE L'ANNÉE MARTIENNE, LA PLANÈTE ROUGE OFFRE AUX SCIENTIFIQUES DES PARTICULARITÉS CLIMATOLOGIQUES EXTRÊMES.
Sur Terre comme sur Mars, les saisons orchestrent le climat de façon cyclique. Pourtant, bien que les différences entre l‘été et l’hiver terrestres soient notables, elles sont particulièrement plus marquées chez notre voisine.
Des saisons impitoyables
Comme Mars est plus éloignée du Soleil que la Terre, l‘année martienne est, par conséquent, plus longue que l'année terrestre. Or, si l‘année martienne est plus longue, les saisons le sont aussi. Elles disposent de près de deux fois plus de temps pour imposer leurs conditions climatiques dans chaque hémisphère...
Mars présente des conditions inégales entre les deux hémisphères, notamment à cause de l‘excentricité de son orbite, mais aussi de sa dichotomie crustale évoquée précédemment, qui provoque des conditions de température et de pression différentes. Résultat : l'hémisphère sud possède des conditions climatiques plus extrêmes qu'au nord, avec des étés plus courts, mais ponctuellement plus chauds et des hivers plus longs et plus froids. Quand les écarts de températures sur Terre, entre été et hiver, excédent rarement les 50 °C, sur Mars, ils peuvent amplement dépasser les 100 °C !
Des calottes saisonnières
Les régions les plus marquées par l‘alternance des saisons sont les calottes polaires. Sur Terre, les calottes polaires, composées de glaces d'eau, gonflant en hiver car l‘eau de l'atmosphère et des océans condensée en glace s'y concentre quand les températures chutent. Sur Mars, le même processus est observé pour la calotte superficielle, composée de dioxyde de carbone.
Chaque calotte est divisée en deux parties sur Mars, que ce soit dans l'hémisphère nord ou dans l'hémisphère sud : une calotte permanente, presque immuable, composée de glaces d'eau et épaisse de plusieurs kilomètres, et une calotte fluctuante, composée de glaces de dioxyde de carbone, d'une dizaine de mètres d'épaisseur seulement. C'est elle qui est qualifiée de "saisonnière". Elle grossit en hiver et s'amenuise en été. Elle peut même parfois disparaître entièrement.
Le dioxyde de carbone composant la calotte superficielle des deux pôles provient de l'atmosphère. Tout comme l'eau sur Terre, lorsque les températures chutent sur Mars en hiver, le CO2 se condense et forme une partie des glaces polaires. Cependant, comme le CO2 constitue la majeure partie de l'atmosphère martienne, lorsqu'il se condense en glace, c'est une importante part de l‘atmosphère qui disparaît chaque hiver. La pression atmosphérique, dans chaque hémisphère, chute donc tous les ans : elle peut varier de 900 pascals en été (lorsque le CO2 est essentiellement atmosphérique à 680 pascals en hiver (lorsque le CO2 est en partie condensé en glace au niveau des calottes) dans l'hémisphère nord, et de 800 Pa à 400 Pa dans le sud (la pression plus élevée au nord étant due à l'élévation plus faible des terrains).
Vents et tempêtes
Les grands écarts de températures et de pressions entre les deux hémisphères de Mars engendrent des vents parfois violents. De véritables tempêtes peuvent même éclater lorsque l‘été atteint son paroxysme dans l'hémisphère sud, soulevant d'immenses quantités de poussière qui peuvent masquer la surface du globe martien pendant plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Le 26/06/2001, une grande tempête a débuté sur Mars, et qui a duré 4 mois pour ne s'apaiser que durant le mois d'octobre !
Lorsque la sonde américaine Mariner 9 s'est placée en orbite autour de Mars à la fin de l'année 1971, elle a dû attendre plusieurs mois avant de prendre ses premiers clichés de la surface martienne. En effet, une tempête de poussière faisait rage lors de son arrivée, empêchant la sonde d'effectuer la moindre observation de la planète rouge.
Sur Mars, les scientifiques distinguent trois types de tempêtes : les tempêtes de type A, B et C. Les types A sont les plus violentes. Elles se forment lorsque les couches d'air froid de l'hiver boréal rencontrent les couches plus chaudes de l'été austral. C'est à cette période de l‘année que les conditions sont les plus extrêmes. Ce type de tempête peut facilement soulever suffisamment de poussière pour masquer la surface de la planète de façon globale. La vitesse des vents peut avoisiner les 100 km/h, mais comme la pression atmosphérique martienne est beaucoup plus faible que la pression atmosphérique terrestre, un astronaute sur Mars ne ressentirait presque pas ses effets, les masses de gaz déplacées par les vents martiens étant beaucoup plus faibles que les masses d'air déplacées par les vents terrestres.
Les tempêtes de type A, d'ampleur planétaire, ne se forment pas automatiquement tous les ans lors de l‘hiver austral. Seules dix tempêtes planétaires ont été recensées entre 1877 et 2001, l'année de la dernière grande tempête martienne.
Les tempêtes de type B surviennent, à l'inverse, pendant l‘été boréal et l‘hiver austral. Les conditions de part et d'autre du globe étant moins extrêmes que lors de la formation des tempêtes de type A, les vents sont moins violents, mais ils peuvent néanmoins engendrer des phénomènes météorologiques régionaux importants. Enfin, les tempêtes de types C se forment dans les mêmes conditions que les types A, mais elles sont plus fluctuantes et généralement moins puissantes.
Poussières et dust devils
Les particules soulevées lors des tempêtes son très fines, et peuvent s'élever très
haut dans l'atmosphère martienne grâce à la faible gravité qui y règne. Si les tempêtes
durent aussi longtemps sur Mars (la grande tempête de 2001 a duré près de 4 mois,
de juin à octobre), c'est parce que l'atmosphère froide et sèche de Mars ne permet
aucune condensation de l'eau (à l’inverse de la Terre) ou de dioxyde de carbone,
mis à part les quelques faibles précipitations de neige carbonique au-
À plus petite échelle, un phénomène météorologique agite régulièrement la surface martienne : les dust devils. Ces tourbillons de poussière ressemblent à de petites tornades, à la différence qu'ils se forment depuis le sol, contrairement aux tornades de notre planète qui se forment en altitude et se développent jusqu'à la terre ferme. Le mécanisme reste néanmoins le même. Durant l'été (quel que soit l'hémisphère), le sol est chauffé par le Soleil et diffuse directement cette chaleur dans les basses couches de l‘atmosphère. Lorsque les couches d'air froid entrent en contact avec les basses couches plus chaudes, ces dernières auront tendance à s'élever en tourbillonnant.
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