Les scientifiques planétaires pensent qu'ils peuvent désormais prédire la lueur verte d'une aurore dans le ciel nocturne au-dessus de Mars, et ils ont les images pour le prouver.
Les premières observations d'une aurore à lumière visible de la surface de la planète rouge ont été faites par la persévérance de la NASA Mars Rover en 2024.
Présenter à la réunion conjointe du Congrès des sciences de l'Europlanet – Division de la science planétaire (EPSC – DPS) à Helsinki, le Dr Elise Wright Knunsen de l'Université d'Oslo a révélé un deuxième instantané de l'Aurora par la persévérance et, plus important encore, les outils pour prédire lorsqu'une aurore se produira sur les mars.
« Le fait que nous ayons capturé l'Aurora montre à nouveau que notre méthode pour prédire Aurorae sur Mars et les capturer fonctionne », a déclaré Knutsen, qui était également le chef de la science pour la première image d'une aurore martienne vue du sol.
Les aurores sont produites lorsqu'une explosion de particules énergiques dans le vent solaire, bactulées par une éjection de masse coronale (CME) du soleil, entre en collision avec des molécules dans l'atmosphère, les faisant briller.
Les aurores de Mars brillent en vert à la suite des particules chargées entrant en collision avec des atomes d'oxygène au-dessus de la planète rouge, et pourraient être suffisamment brillants pour que les astronautes sur Mars puissent les voir à l'œil nu.
De plus, parce que Mars n'a pas de champ magnétique pour diriger les particules chargées vers les pôles magnétiques, où nous voyons généralement des aurores sur Terre, les aurores martiennes sont vues dans toute la nuit de la planète en même temps qu'une lueur dans le ciel. C'est ce qu'on appelle Aurora « diffuse ».
Le même rayonnement qui provoque l'Aurora pourrait également être dangereux pour les astronautes sans avertir qu'ils doivent se réfugier, donc avoir une idée de quand une puissante tempête solaire frappera Mars est crucial si les humains vont survivre un jour à la surface.
Néanmoins, prédire Aurorae sur Mars est une entreprise complexe. Les observations doivent être planifiées et téléchargées sur le Rover trois jours à l'avance une fois qu'un CME éclate en direction de Mars. Cela signifie beaucoup de conjectures quant aux tempêtes solaires produiront une aurore.
L'équipe de Knutsen a fait huit tentatives pour voir l'Aurora avec les caméras Supercam et Mastcam de Persévérance entre 2023 et 2024, et ils ont trouvé que c'était un processus d'essais et d'erreurs.
Les trois premières tentatives n'ont rien vu, mais en analysant rétrospectivement les conditions mesurées par Maven de la NASA et les ORS Express Orbiters de l'ESA, Knutsen et ses collègues ont réalisé que les vitesses de ces CME n'avaient probablement pas été assez rapides pour créer une perturbation du vent solaire à Mars.
« Plus le CME est rapide, plus il est susceptible d'accélérer les particules vers Mars qui créent des aurores, et plus la perturbation du vent solaire autour de Mars est forte, plus il est probable que ces particules se produisent dans l'atmosphère de la nuit de Mars », a déclaré Knutsen. « Plus tard, nous avons progressivement ciblé des CME plus rapides et plus intenses, et c'est là que nous avons trouvé nos deux premières détections. »
Les trois derniers CME n'ont pas non plus produit Aurorae, même s'ils répondaient aux critères que Knutsen recherchait.
« Les trois derniers non-détections sont plus curieux », a-t-elle déclaré. « Statistiquement, il y a aussi un degré d'aléatoire à ces choses, donc parfois nous sommes malchanceux. Ce n'est peut-être pas si surprenant, car prédire l'Aurora sur Terre jusqu'à une précision minute n'est pas une science exacte non plus. »
Aurorae sur Mars a déjà été observé à partir de l'orbite dans la lumière ultraviolette par les missions Maven de l'ESA et Maven de la NASA. Maintenant, avec l'ajout de détections de lumière visible, il existe un ensemble de données croissant d'observations pour améliorer la précision des prédictions Aurora. Avec d'autres observations à venir, ils aideront, espérons-le, à résoudre certains mystères en cours sur la façon dont les lumières aurorales sont déclenchées sur Mars.
« Il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas comment Aurora se produit sur Mars car, contrairement à la Terre, il n'y a pas de champ magnétique mondial pour guider les particules solaires énergétiques sur le bord de la nuit où Aurora peut être vu », a déclaré Knutsen.
« La comparaison du moment des troubles du vent solaire, l'arrivée des particules énergétiques solaires et l'intensité et le moment d'Aurora feront progresser nos connaissances dans ce domaine. »
