Les astrophysiciens de l’Université de Liège,
en Belgique (ULg), viennent de cosigner plusieurs découvertes
concernant les aurores qui se produisent sur la planète Mars.
Etonnant, lorsqu'on sait que le champ magnétique de la Planète rouge
est quasi inexistant.
Le Dr Arnaud Stiepen, chargé de recherches
FNRS (Fonds
National de la Recherche Scientifique) au laboratoire de physique
atmosphérique et planétaire de l’Université de Liège (ULg),
a ainsi participé de près à la découverte d’une aurore diffuse dans
l’hémisphère nord de Mars. Une découverte rendue possible dans le
cadre de son année post-doctorale passée à l’Université du Colorado
(USA), à Boulder, et qui vient de se terminer.
Au cours de ce séjour, il a travaillé sur la mission
MAVEN (Mars Atmosphere & Volatile Evolution) de la NASA,
l’Agence spatiale américaine. Il était impliqué dans la collecte et
l’analyse des données issues du spectrographe fonctionnant dans
l’ultraviolet (IUVS) qui équipe la sonde MAVEN. Un spectrographe qui
a été développé par l’Université du Colorado. Ce travail qui lui
allait comme un gant. La thèse défendue par le chercheur à Liège
portait sur les atmosphères martienne et jovienne.
Aurore diffuse dans l’hémisphère nord
L’aurore qu’il a pu identifier dans l’hémisphère nord martien est
une aurore diffuse. Une aurore qui n’a pas besoin de la présence
d’un champ magnétique pour se manifester. "De telles aurores se
produisent parce que les électrons très énergétiques émis par le
Soleil entrent en interaction avec la fine atmosphère martienne.
Cela suffit pour générer une aurore diffuse", explique-t-il.
Dans le cas présent, il s’agit d’un phénomène lumineux détecté dans
le domaine de l’ultra-violet, du côté de la face nocturne de la
planète.
Rappelons que sur Terre, les aurores polaires sont le fruit
d’interactions entre les particules chargées émises par le Soleil
(le « vent solaire ») et le champ magnétique terrestre.
Aurores « discrètes » dans l’hémisphère sud
Dans l’hémisphère sud martien, c’est un autre type d’aurores qui a
été détecté par le Pr Jean-Claude Gérard et le Dr Lauriane Soret, de
l’Institut
d’Astrophysique et de Géophysique de l’ULg. "Nous avons revu
les données acquises pendant dix ans par l’instrument SPICAM, placé
sur la sonde Mars Express, de l’Agence spatiale européenne",
précise le Pr Gérard. "C’est ainsi que nous avons pu déceler une
vingtaine d’aurores discrètes survenues sur Mars au cours de la
période allant de 2004 à 2014".
Contrairement à l’aurore diffuse observée par le Dr Stiepen dans
l’hémisphère nord martien, c’est cette fois dans la partie sud de la
planète que le Pr Gérard et le Dr Soret ont identifié ces aurores
"discrètes". Et ici, c’est bien un certain magnétisme martien qui
est en cause. "Contrairement au Nord, l’hémisphère sud de Mars
présente des zones où les roches ont gardé la mémoire d’un
magnétisme passé", indique Jean-Claude Gérard. "Les
particules chargées du vent solaire entrent en interaction avec ces
champs paléomagnétiques. Cela déclenche des aurores temporaires, de
quelques secondes à peine, et limitées dans l’espace. Elles n’ont
que quelques dizaines de kilomètres de développement", ajoute le
chercheur.
Les mesures réalisées également de nuit, et dans le domaine du
rayonnement ultraviolet, grâce à l’instrument
SPICAM, permettent encore aux chercheurs de définir l’altitude
moyenne de ces phénomènes martiens : 137 kilomètres environ.
Science confirme par ailleurs, sur base des données de la sonde
MAVEN, que l’atmosphère martienne a été érodée par le vent solaire
au cours de son histoire. Un effet qui a dû être beaucoup plus grand
lorsque le Soleil était jeune et plus actif.
SPICAM, un instrument développé à Bruxelles
Les aurores discrètes sur Mars ont été détectées grâce à
l’instrument SPICAM, installé sur la sonde européenne
Mars Express.
Ce spectromètre imageur observe dans l’ultraviolet (118 à 320 nm) et
l’infrarouge (1 à 1,7 microns). Son principal objectif, à bord de
Mars Express, portait sur la détermination de la composition et de
la température de l’atmosphère en fonction de l’altitude.
Cet instrument a notamment été mis au point à l’Institut d’aéronomie
spatiale de Belgique, un des instituts scientifiques fédéraux belges
installés au plateau d’Uccle.
Sources principales :
MAVEN Explores the Martian Upper Atmosphere (Science)
Dailyscience.be
Ces divers travaux ont généré plusieurs publications scientifiques,
signées ou co-signées par les chercheurs liégeois. Cinq pour être
précis, dont trois cosignées par le Dr Stiepen dans Science,
une revue scientifique qui cette semaine fait le point sur les
observations réalisées depuis un an par la sonde MAVEN.
|
