L'ultraviolet "nightglow" dans l'atmosphère martienne. Les fausses couleurs vertes et blanches représentent l'intensité de la lumière ultraviolette, le blanc étant le plus brillant. La lueur nocturne a été mesurée à environ 70 kilomètres (environ 40 miles) d'altitude par l'instrument Imaging UltraViolet Spectrograph sur le vaisseau spatial MAVEN de la NASA. Une vue simulée du globe de Mars est ajoutée numériquement pour le contexte. L'image montre un éclaircissement intense dans l'atmosphère nocturne de Mars. Les éclaircissements se produisent régulièrement après le coucher du soleil les soirs martiens pendant les saisons d'automne et d'hiver, et s'estomper à minuit. L'éclaircissement est causé par des vents descendants accrus qui améliorent la réaction chimique créant de l'oxyde nitrique qui provoque la lueur. Crédit :NASA/MAVEN/Goddard Space Flight Center/CU/LASP
De vastes zones du ciel nocturne martien vibrent de lumière ultraviolette, selon les images du vaisseau spatial MAVEN de la NASA. Les résultats sont utilisés pour éclairer les schémas de circulation complexes dans l'atmosphère martienne.
L'équipe MAVEN a été surprise de constater que l'atmosphère pulsait exactement trois fois par nuit, et seulement pendant le printemps et l'automne de Mars. Les nouvelles données ont également révélé des vagues et des spirales inattendues au-dessus des pôles d'hiver, tout en confirmant également les résultats du vaisseau spatial Mars Express que cette lueur nocturne était la plus brillante au-dessus des régions polaires d'hiver.
"Les images de MAVEN offrent nos premières informations globales sur les mouvements atmosphériques dans l'atmosphère moyenne de Mars, une région critique où les courants d'air transportent des gaz entre les couches les plus basses et les plus hautes, " a déclaré Nick Schneider du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l'Université du Colorado, Rocher, Colorado. Les éclaircissements se produisent là où les vents verticaux transportent les gaz vers des régions de densité plus élevée, accélérant les réactions chimiques qui créent de l'oxyde nitrique et alimentent la lueur ultraviolette. Schneider est responsable de l'instrument MAVEN Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) qui a fait ces observations, et auteur principal d'un article sur cette recherche paru le 6 août dans le Journal de recherche géophysique, Physique spatiale . La lumière ultraviolette est invisible à l'œil humain mais détectable par des instruments spécialisés.
Le diagramme explique la cause de l'atmosphère nocturne rougeoyante de Mars. Du côté de Mars, les molécules sont déchirées par les photons solaires énergétiques. Les schémas de circulation globale transportent les fragments atomiques vers le côté nuit, où les vents descendants augmentent la vitesse de réaction des atomes pour reformer les molécules. Les vents descendants se produisent près des pôles à certaines saisons et dans les régions équatoriales à d'autres. Les nouvelles molécules contiennent de l'énergie supplémentaire qu'elles émettent sous forme de lumière ultraviolette. Crédit :NASA/MAVEN/Goddard Space Flight Center/CU/LASP
"La lueur ultraviolette provient principalement d'une altitude d'environ 70 kilomètres (environ 40 miles), avec le point le plus lumineux d'environ mille kilomètres (environ 600 miles) de diamètre, et est aussi brillant dans l'ultraviolet que les aurores boréales de la Terre, " dit Zac Milby, aussi de LASP. "Malheureusement, la composition de l'atmosphère de Mars signifie que ces points lumineux n'émettent aucune lumière aux longueurs d'onde visibles qui leur permettrait d'être vus par les futurs astronautes de Mars. Dommage :les taches lumineuses s'intensifieraient au-dessus chaque nuit après le coucher du soleil, et dériver dans le ciel à 300 kilomètres par heure (environ 180 miles par heure)."
Les pulsations révèlent l'importance des ondes encerclant la planète dans l'atmosphère de Mars. Le nombre d'ondes et leur vitesse indiquent que l'atmosphère moyenne de Mars est influencée par le modèle quotidien de chauffage solaire et les perturbations dues à la topographie des énormes montagnes volcaniques de Mars. Ces points de pulsation sont la preuve la plus claire que les ondes de l'atmosphère moyenne correspondent à celles connues pour dominer les couches supérieures et inférieures.
"Les principales découvertes de MAVEN sur la perte d'atmosphère et le changement climatique montrent l'importance de ces vastes schémas de circulation qui transportent les gaz atmosphériques autour du globe et de la surface aux confins de l'espace." dit Sonal Jain, aussi de LASP.
Prochain, l'équipe prévoit de regarder la lueur nocturne "de côté", au lieu de descendre d'en haut, en utilisant les données prises par l'IUVS en regardant juste au-dessus du bord de la planète. Cette nouvelle perspective sera utilisée pour comprendre encore plus précisément les vents verticaux et les changements saisonniers.
La lueur nocturne martienne a été observée pour la première fois par l'instrument SPICAM sur le vaisseau spatial Mars Express de l'Agence spatiale européenne. Cependant, IUVS est un instrument de nouvelle génération mieux capable de cartographier à plusieurs reprises la lueur nocturne, trouver des modèles et des comportements périodiques. De nombreuses planètes, dont la Terre, ont une lueur nocturne, mais MAVEN est la première mission à collecter autant d'images de la lueur nocturne d'une autre planète.
