C'est quoi l'AMEC, ce nuage de glace qui apparaît chaque matin sur Mars ?

Sur Terre, la vapeur d’eau se condense presque toujours autour d’un grain de sel marin ou de pollen en suspension dans l’air. Sur Mars, ce support est en principe un grain de poussière, et les physiciens parlent de nucléation hétérogène. « Sur Mars, on pensait que le facteur clé était la poussière », a rappelé Jorge Hernandez-Bernal dans la presse espagnole. Avec ce seul processus, son équipe n’obtenait jamais l’AMEC dans ses simulations.

Les chercheurs ont donc ajouté au modèle météorologique martien du LMD la nucléation homogène, où la vapeur se change directement en cristaux de glace, sans support. « C’est un peu comme si des gouttelettes de condensation apparaissaient au milieu d’une pièce, plutôt que sur une fenêtre », a expliqué Jorge Hernandez-Bernal. Ce mécanisme exige une humidité relative plus de 100 000 fois supérieure à celle de notre quotidien, d’après l’ESA. Les physiciens l’envisageaient dans la haute atmosphère de la Terre et de Vénus, sans l’avoir jamais observé.

Si l’équipe a dû recourir à cette physique de manuel, c’est que l’atmosphère martienne, très ténue, et la hauteur d’Arsia Mons réunissent à cet endroit les conditions extrêmes qu’elle exige. Au passage du vent sur le volcan, des poches d’air humide sont soulevées de plusieurs kilomètres en quelques minutes par une onde puissante. La température baisse de 30 degrés en dix minutes, et la vapeur gèle d’un coup en particules de glace. Le nuage simulé n’est pas fidèle en tout point aux images des trois instruments de Mars Express, mais « le résultat est remarquable », estime Jorge Hernandez-Bernal.

Entre la prépublication et la version relue par les pairs, les auteurs ont nuancé leur conclusion. Dans le texte mis en ligne sur arXiv le 29 septembre, la nucléation homogène était « démontrée » sur Mars. Nature Geoscience ne la présente plus que comme « fortement suggérée », et Milena Corcos, chercheuse de l’institut américain NorthWest Research Associates, emploie elle aussi le verbe « suggérer » dans le commentaire qui accompagne l’étude. « Nous n’avions jamais vu ces conditions sur Mars », reconnaît Jorge Hernandez-Bernal, qui ne déduit pour l’instant ces niveaux d’humidité que de son modèle.