Un nuage de 1 800 km naît chaque matin sur Mars : un mécanisme jamais observé dans la nature l’expliquerait
Sur Mars, un volcan de 20 km de haut fabrique chaque matin une traînée de glace qui s’étire sur 1 800 km avant de s’évaporer. Pendant des années, les simulations météo ont été incapables de la reproduire. Une équipe basée à Paris pense avoir trouvé pourquoi, grâce à un processus que les manuels jugeaient purement théorique.
Arsia Mons, le géant qui fabrique un nuage à l’aube
Chaque matin, pendant plusieurs mois, une traînée de glace d’eau apparaît sous le vent du volcan Arsia Mons, qui culmine à 20 km. Elle grandit jusqu’à 1 800 km, soit près de deux fois la longueur du Royaume-Uni, puis disparaît rapidement.
Les spécialistes l’ont baptisée AMEC, pour Arsia Mons Elongated Cloud. Elle se développe sur le flanc ouest du volcan après le lever du soleil, sa queue s’étire pendant quelques heures, puis tout s’évapore avant l’après-midi.
La vitesse de croissance donne le vertige. Des mesures réalisées pendant l’année martienne 34 ont chiffré l’allongement de la queue à 170 m/s, soit environ 612 km/h.
La caméra VMC de la sonde Mars Express de l’ESA l’observe depuis le 13 septembre 2018. Selon des comptes rendus de l’étude, c’est à cette période que Jorge Hernández-Bernal aurait repéré une ombre dans les images, vite identifiée comme un nuage qui revient chaque jour au printemps martien. Il mesurait alors environ 150 km de large.
Les 1 800 km ne sont d’ailleurs qu’un maximum. Une image VMC du 10 octobre 2018 montre un nuage de 1 500 km, et un cliché de la caméra stéréo HRSC pris le 24 juin 2024 en affiche environ 980.
Mars cache décidément des décors qui dépaysent, jusque dans ses ressemblances terrestres, comme ce train à vapeur qui traverse des paysages de Mars en Andalousie. Mais ici, le plus étrange ne se voit pas : c’est la façon dont ce nuage naît, et pourquoi elle a si longtemps échappé aux modèles.
Le germe qui manquait aux simulations
Dès 2021, l’équipe de Jorge Hernández-Bernal décrivait un cas spectaculaire de ce nuage. Un modèle à haute résolution avait ensuite expliqué sa tête par une poche d’air froid, 30 K sous l’environnement. Mais reproduire la longue queue restait un défi.
Le blocage venait d’une règle que les météorologues tiennent pour acquise. Presque tous les nuages terrestres ont besoin d’un germe : la vapeur se condense sur du sel, du pollen, de la suie ou de la poussière.
Sur Mars, on pense que c’est la poussière qui joue ce rôle. Les physiciens parlent de nucléation hétérogène, et c’est le cadre sur lequel reposent les modèles de nuages, de la Terre à la planète rouge.
Or un schéma limité à ce mécanisme ne restituait pas la structure observée du nuage. Les simulations classiques échouaient, et l’AMEC restait impossible à modéliser avec la microphysique conventionnelle.
Face à une telle impasse, les chercheurs savent qu’il faut parfois tout refaire avant de croire ses yeux, comme dans cette expérience arctique que des scientifiques ont dû recommencer. Ici, l’équipe du Laboratoire de Météorologie Dynamique à Paris a choisi une autre piste.
Elle a injecté dans un modèle météorologique de Mars un processus que les manuels jugent théorique : la nucléation homogène. L’eau y passe directement de la vapeur à la glace, sans noyau préexistant. Aucun grain de poussière ne sert d’amorce.
Résultat, d’après l’étude publiée le 7 octobre 2026 dans Nature Geoscience : le nuage de 1 800 km est apparu à l’écran, confronté ensuite aux images de Mars Express. Reste à comprendre comment l’air martien réunit des conditions aussi extrêmes.
Trente degrés en dix minutes : la recette d’une glace sans poussière
Un volcan capable de bouleverser l’atmosphère, on connaît l’idée sur Terre, avec le scénario du supervolcan de Yellowstone. Sur Mars, Arsia Mons n’a pourtant rien à cracher : il lui suffit d’être très haut.
La nucléation homogène est théoriquement possible, mais elle exige une sursaturation très élevée. Le résumé de l’étude souligne qu’on ne l’avait jamais observée dans la nature, et les auteurs jugeaient jusqu’ici qu’elle ne se produisait pas en conditions atmosphériques réelles.
Selon l’ESA, l’AMEC occupe un endroit unique. L’atmosphère ténue de Mars et la hauteur du volcan voisin y réunissent les conditions de ce processus rare. Les 20 km d’Arsia Mons représentent plus de deux fois l’altitude de l’Everest, 8 849 m.
Quand les vents franchissent le volcan, ils créent des ondes qui soulèvent l’air humide. Cette ascension rapide le refroidit brutalement et crée une sursaturation extrême.
La température chute de 30 degrés en 10 minutes. C’est l’équivalent d’un thermomètre qui passerait de 20 °C à -10 °C le temps de faire cuire des pâtes.
Dans cet air glacial et saturé de vapeur, l’eau n’a plus besoin de support : elle gèle d’elle-même en particules de glace, qui composent le nuage. Le modèle qui intègre cette étape retrouve le nuage observé par Mars Express.
Les auteurs y voient la première évidence d’un tel processus dans une atmosphère planétaire. Reste une nuance de taille, que le titre même de l’étude laisse deviner.
Ce que l’étude ne prouve pas encore
Le titre de l’étude emploie le mot « suggested ». Les chercheurs n’ont pas mesuré la nucléation homogène à l’intérieur du nuage : la conclusion vient du modèle, confronté aux images.
Voilà pourquoi la formulation exacte est que le nuage se forme très probablement ainsi, non qu’une mesure directe l’a prouvé. L’ESA précise d’ailleurs que certains écarts subsistent entre simulation et observation.
Dans un travail antérieur de la même communauté, la physique expliquant l’extension extrême du nuage était déjà présentée comme encore incomplètement comprise. Le modèle ne referme donc pas le dossier : il l’éclaire autrement.
L’enjeu dépasse ce seul volcan. Les auteurs estiment que ce résultat remet en cause des hypothèses courantes sur la formation des nuages, et qu’il pourrait concerner certains nuages terrestres, voire ceux d’autres planètes, un peu comme ce visiteur venu d’ailleurs qui intrigue les télescopes bouscule déjà ce que l’on croyait savoir.
Deux questions restent ouvertes, et l’étude ne les tranche pas : à quelle fréquence le phénomène se produit ailleurs sur Mars, et quel poids il pèse dans le cycle de l’eau.
Le nuage revient chaque année martienne au printemps et à l’été austral. Mars Express comme l’orbiteur ExoMars Trace Gas Orbiter figurent parmi les rares sondes capables de l’observer à l’aube, selon Sciencepost.
D’autres reliefs volcaniques sèment le trouble, y compris chez nous : ce paysage français où les visiteurs croient avoir atterri en Islande en est un exemple.
Un nuage qui se forme sans poussière, à l’aube, sur un volcan deux fois plus haut que l’Everest : Mars vient de réécrire une ligne de manuel, avec prudence.
Et si les mystères ne se cachaient pas qu’au ciel, ce petit chat des Andes qui vient d’être classé espèce à part prouve qu’on découvre encore des surprises à portée de jumelles. Quant aux limites du vivant, ces insectes capables de survivre une semaine sous l’eau vont en bousculer plus d’une.