Sur Mars, un nuage géant apparaît chaque matin : son secret défie ce que l'on croyait possible

Chaque matin, pendant plusieurs mois, c'est le même scénario. Un panache blanc émerge d'Arsia Mons, un immense volcan martien. Il s'étend jusqu'à atteindre 1 800 kilomètres. Puis, il disparaît pour mieux revenir le lendemain. Exactement au même endroit.

Mars : pourquoi ses volcans sont-ils si grands ?

Il n'y a pas que sur la Terre qu'il y a des volcans. En outre, ce n'est pas sur notre planète que l'on rencontre les plus grands volcans du Système solaire. C'est sur Mars. Mais pourquoi sont-ils si gigantesques ?... Lire la suite

C'est la sonde Mars Express qui a révélé l'existence de ce nuage en 2018, celui que les astronomes appellent depuis l'Arsia Mons Elongated Cloud (Amec). Sur Terre, ce type de structure peut apparaître lorsque le vent rencontre un relief accidenté. Les chercheurs pensaient que c'était ce qui se produisait sur Mars aussi. Mais leurs simulations ne parvenaient pas à reproduire les images renvoyées au fil des années par Mars Express.

Depuis le 13 septembre 2018, la caméra de surveillance visuelle (VMC) embarquée sur la sonde Mars Express de l’ESA observe l’évolution d’une curieuse formation nuageuse qui apparaît régulièrement aux abords d’Arsia Mons, un volcan haut de 20 kilomètres situé près de l’équateur de la planète Mars. © ESA, GCP, UPV, EHU Bilbao

Un mystérieux nuage que les simulations ne parvenaient pas à expliquer

Jusqu'à ce qu'ils y intègrent des phénomènes qui ne sont pas censés se produire dans la nature. Révélant que le secret ne se cachait peut-être pas tant dans l'Arsia Mons Elongated Cloud en lui-même que dans la façon dont les scientifiques pensaient que les nuages voient le jour.

Pour former des nuages, il faut de la vapeur d’eau qui se condense et des particules microscopiques sur lesquelles elle peut s'agglutiner et former des gouttelettes liquides ou des cristaux de glace : du pollen, de la suie, des gaz d'échappement. Bref, toute sorte d'aérosols. Sur Mars, plus précisément, de la poussière. Pour les physiciens, le phénomène porte le nom de nucléation hétérogène.

Mars’s oddest cloud may be even odder than we thought ????

Every spring and summer in Mars’s southern hemisphere a spectacular cloud emerges: the Arsia Mons Elongated Cloud, the most visually striking cloud on the Red Planet.

1/2 pic.twitter.com/JzypvVCy9Q

— ESA Science (@esascience) October 7, 2026

Et si les nuages pouvaient se former sans poussière ?

Maintenant, imaginez des gouttelettes de condensation qui apparaîtrait au milieu de votre salle de bain, plutôt que sur le miroir. De la vapeur d'eau qui formerait les germes d'un nuage sans nécessiter la présence d'aucune particule. La théorie a un nom aussi pour ce phénomène : la nucléation homogène.

Sur Mars, du côté d'Arsia Mons, la vapeur d'eau pourrait ainsi se passer de l'étape intermédiaire et former un nuage sans avoir besoin de grains de poussière pour lui servir de noyaux. C'est l'hypothèse que les chercheurs formulent dans la revue Nature Geoscience. Une fois cette possibilité intégrée, les simulations font apparaître le nuage martien (presque) exactement comme il figure sur les images enregistrées depuis 2018. « Nous n'avons jamais observé ça auparavant dans une atmosphère planétaire. C'est tout à fait inattendu », commente Jorge Hernández-Bernal (LMD, CNRS, Sorbonne Université) dans un communiqué de l'ESA, l'Agence spatiale européenne.

Un phénomène si extrême qu’il semble impossible sur Terre

Les scientifiques avaient bien envisagé qu'un tel phénomène puisse se produire dans la haute atmosphère de la Terre. Mais il requiert des conditions extrêmes : une humidité relative dépassant de plus de 100 000 fois les niveaux habituellement rencontrés sur notre Planète, notamment.

Dans la fine atmosphère de Mars, la configuration autour d'Arsia Mons pourrait bien aider à créer de telles conditions. Une sursaturation qui ne décrit pas une atmosphère martienne globalement détrempée, mais une poche d'air très localisée et très brièvement créée par le relief du volcan.

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Comment ? Lorsque les vents rencontrent le volcan, durant la saison des tempêtes, des masses d'air humide sont propulsées à plusieurs kilomètres d'altitude en quelques minutes seulement. Ce mouvement refroidit rapidement l'atmosphère, provoquant une chute de température de 30 °C en à peine 10 minutes et une montée en flèche de l'humidité relative. La vapeur d'eau peut alors geler spontanément pour former des particules nuageuses donnant naissance à l'Arsia Mons Elongated Cloud.

L’image du haut montre des observations réelles du nuage réalisées par la mission Mars Express de l’Agence spatiale européenne. La simulation montre l’apparition du nuage selon une nouvelle modélisation. Au fil du temps, l’Arsia Mons Elongated Cloud (Amec) apparaître sur les deux vues. Bien que certaines différences soient perceptibles, ce résultat constitue un succès majeur pour le modèle, compte tenu du fait que nos connaissances sur l’état de l’atmosphère martienne sont bien plus limitées que celles concernant l’atmosphère terrestre. © ESA,EHU ; Hernandez-Bernal et al., Nature Geoscience 2026

Personne n’a vraiment vu l’eau geler dans les nuages d’Arsia Mons

Les chercheurs ne prétendent pas avoir observé directement les molécules d'eau se transformer en cristaux. C'est seulement ce que révèlent leurs simulations. Et dire que le nuage qu'ils ont modélisé correspond parfaitement à ce qui est observé par Mars Express serait mentir. Mais compte tenu des informations dont disposent les astronomes pour décrire l'atmosphère de Mars, une simulation qui atteint ce niveau de précision est déjà « une grande réussite ».

L'histoire rappelle également une célèbre citation de Sherlock Holmes : « Lorsque vous avez éliminé l'impossible, ce qui reste, si improbable soit-il, est nécessairement la vérité. » Même si les nuages terrestres et martiens semblent obéir aux mêmes grandes règles, quelques détails peuvent tout changer. Et il pourrait en aller de même ailleurs dans l'Univers...