Les trois stades de la tempête de poussière sur Mars

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La planète Mars a connu, cette année, une des tempêtes de poussière les plus intenses jamais observées. Cet article présente brièvement les trois états de l’atmosphère martienne et comment ils se traduisent sur les images : la tempête active, en redéposition, l’atmosphère claire.

Il n’est pas toujours facile, sur des images, d’identifier les phénomènes en cours. Si la phase active de la tempête est très facile à voir, les deux autres phases sont un peu plus subtiles…

La phase active de la tempête (juin-juillet 2018)

Personne ne peut rater cette phase qui présente deux propriétés : la présence de nuages convectifs de poussière, et celle de larges parties de l’atmosphère où la densité de la poussière est telle que la surface en-dessous ne peut plus, ou mal, être distinguée. Les deux du reste peuvent être assez difficiles à séparer ! Mais en général, les tempêtes convectives, le coeur du phénomène, présentent un albédo très élevé, surtout en rouge ou infrarouge.

Ci-dessus, déploiement de la tempête de poussière au-dessus de Solis Lacus fin juin 2018. La surface est encore bien visible et contrastée le 20. Le 22, on observe de brillants nuages de poussières. Le 23, ils se sont étendus. Le 25, les zones de l’atmosphère au-delà des nuages sont devenues opaques et la surface est devenue presque invisible. Images en RVB et IR.

Les nuages sont convectifs car ils correspondent à d’énormes masses de poussière soulevées par les vents à des endroits où se créent des différences conséquentes de température. Les bords des calottes polaires, mais le plus souvent la limite entre la fin de nuit martienne et le matin, sont des endroits/moments privilégiés.

La phase de redéposition de la poussière (août 2018)

Cette phase commence avec la disparition des tempêtes convectives. A ce moment, il n’y a plus de poussière fraîchement soulevée et celle qui est déjà en suspension va commencer à lentement retomber au sol. Le processus est très progressif et va durer des semaines voire des mois. Sur les images, les détails de surface sont à nouveau visibles mais avec un contraste très réduit. C’est la raison pour laquelle les astrophotographes, dans leur désir (bien compréhensible) de voir ces détails, ont généralement manquée cette phase, car il est possible d’augmenter artificiellement le contraste de la surface en forçant le traitement des images. Paradoxalement, les observateurs visuels en sont eux restés pleinement conscients et ont continué à se plaindre du manque de contraste des images durant tout le mois d’août. L’oeil ne peut pas surtraiter les images :)

La deuxième phase, de redéposition. Observer comment, en l’absence de nuages de poussières, la surface reste presque invisible sur les bords est et ouest, en particulier sur le terminateur (ouest). Voir notamment comment disparaît Sinus Merdiani, une des taches les plus sombres de Mars, au fur et à mesure de la rotation du globe. Images des 7 et 8 août 2018 en RVB.

Si le niveau exact de contraste peut être difficile à apprécier de manière objective, un indice au moins peut être repéré : c’est que sur les bords du globe martien, la surface continue à être peu même pas visible. En effet, la planète que nous voyons est un globe… et en regardant sur les bords, l’épaisseur de l’atmosphère que traverse le regard est plus importante qu’au centre du disque. Et l’opacité augmente en proportion.

Cet effet est superbement visible sur l’image prise par le télescope spatial Hubble à la fin du mois de juillet 2018. La voici ci-dessous en comparaison avec une prise de vue du HST lors de l’opposition équivalente du dernier cycle, en 2003 : l’atmosphère de la planète était claire cette année-là et on voit bien la grosse différence de contraste !

Le retour à une atmosphère claire (septembre/octobre 2018/…)

L’atmosphère est claire lorsque toute la poussière est retombée. Cette phase est encore plus difficile à repérer que la précédente mais elle est marquée par le retour d’un contraste élevé sur les détails de surface. Ce retour à la normale du contraste s’apprécie mieux si l’on dispose déjà d’une expérience d’observation sur Mars, que ce soit en visuel ou en photographie. L’oeil, soudain, recommence à voir les détails sans difficulté, et le photographe a l’impression de ne plus avoir besoin de surtraiter les images.

Troisième phase. Le contraste des détails augmente (comparer avec la figure précédente) et l’effet d’opacité en direction des bords ne semble plus visible. Images 10 et 11 septembre 2018.

 

En 2018, cette phase commence à partir de septembre et devrait être complète en octobre.

 

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