Des vagues de plasma hautes comme des continents déferlent en permanence à la lisière de l’atmosphère martienne, arrachant des paquets de gaz ionisé vers l’espace. C’est ce que viennent de démontrer, pour la première fois de façon directe, deux sondes qui observaient Mars au même instant : l’américaine MAVEN et la chinoise Tianwen-1. Leur travail conjoint, publié fin juillet 2026 dans la revue Science Advances, résout une énigme qui traînait depuis des décennies sur la manière dont la planète rouge a perdu son air.
Le constat n’est pas nouveau en soi : Mars n’a plus de champ magnétique global pour la protéger, contrairement à la Terre. Le Soleil envoie en permanence un flux rapide de particules chargées, le vent solaire. La Terre en est largement protégée par son champ magnétique global, mais Mars n’a pas de bouclier comparable, ce qui laisse sa haute atmosphère exposée et permet au vent solaire d’arracher des particules atmosphériques et de les emporter dans l’espace. Résultat : une planète qui possédait autrefois une atmosphère plus dense et de l’eau liquide a persisté à sa surface durant une partie de son histoire, et qui ressemble aujourd’hui à un désert glacé et stérile.
À retenir
- Des ondes de plasma 10 à 100 fois plus puissantes que prévu se forment à la surface de Mars
- Le phénomène n’agit que sur un seul flanc de la planète, l’érodant asymétriquement
- Deux sondes rivales ont enfin fourni la preuve directe manquante depuis des décennies
Le problème du témoin unique
Jusqu’ici, les scientifiques savaient que des « nuages » de plasma s’échappaient régulièrement de Mars, mais ils n’arrivaient pas à en déterminer l’origine avec certitude. Leur origine avait été expliquée par plusieurs hypothèses concurrentes faute de preuve directe, la principale difficulté étant qu’une seule sonde ne pouvait pas mesurer simultanément les conditions du vent solaire non perturbé en amont de la planète et le flux d’ions s’échappant de son environnement. Des données collectées à des moments différents ne permettaient pas d’établir un lien fiable entre cause et effet. On voyait le vent souffler d’un côté, et le nuage partir de l’autre, sans jamais pouvoir prouver que le premier avait causé le second.
L’équipe menée par Chi Zhang, du Center for Space Physics de l’université de Boston, a contourné l’obstacle en s’appuyant sur une coopération inédite entre deux agences spatiales rivales. Les chercheurs ont combiné les données des orbiteurs MAVEN de la NASA et Tianwen-1 de la Chine simultanément, Tianwen-1 surveillant le vent solaire non perturbé en amont pendant que MAVEN suivait les ions s’échappant à proximité de la planète. Une sentinelle postée en avant-garde, un observateur au plus près de l’action : le dispositif ressemble à une expérience de physique menée à l’échelle d’une planète entière, avec deux instruments séparés par des milliers de kilomètres mais synchronisés à la seconde près.
Des vagues comme sur un lac, mais en plasma
Le mécanisme identifié porte un nom qui sonne comme une formule de manuel de physique : l’instabilité de Kelvin-Helmholtz. Le principe, lui, tient en une image familière. Les nuages de plasma sont générés par des ondes de Kelvin-Helmholtz, des structures ondulatoires qui se forment dans l’atmosphère à cause du cisaillement du vent, un processus comparable à celui qui se produit sur Terre quand le vent balaie la surface de l’eau et y crée des vagues et des tourbillons. À la frontière entre le vent solaire rapide et les ions plus lourds de la haute atmosphère martienne, cette friction constante finit par produire des rouleaux qui se détachent et emportent la matière avec eux.
Ce qui change la donne, c’est l’intensité du phénomène. Les chercheurs ont mesuré des taux d’échappement bien supérieurs à ceux des mécanismes connus jusqu’alors. L’étude prouve que les vagues de plasma de Kelvin-Helmholtz arrachent des ions martiens par bouffées 10 à 100 fois plus intenses que les deux canaux d’échappement stables mesurés jusqu’à présent par les scientifiques. Ces bourrasques ne durent pas éternellement, mais leur violence ponctuelle change complètement l’équation : quelques minutes d’instabilité peuvent arracher autant de gaz que des heures de fuite tranquille.
Autre précision de taille apportée par l’étude : ce grignotage n’est pas uniforme à la surface de la planète. Le processus est concentré sur un côté de Mars et pourrait avoir joué un rôle majeur dans l’assèchement de cette planète autrefois potentiellement habitable. Une érosion asymétrique, comme si le vent solaire rongeait la planète par un flanc plutôt que de l’éplucher uniformément, une nuance qui devrait forcer les modèles climatiques martiens à revoir leur copie.
Après MAVEN et Tianwen-1, place à ESCAPADE
Cette découverte n’est pas un aboutissement, plutôt un tremplin. Les deux sondes actuelles n’étaient pas conçues à l’origine pour ce genre d’observation coordonnée ; leur alignement favorable a été une aubaine scientifique plus qu’une stratégie de départ. La suite logique porte un nom : ESCAPADE, pour Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers. Cette mission enverra deux satellites identiques en orbite autour de Mars pour étudier comment la météo spatiale affecte la magnétosphère hybride unique de la planète, dans le but de comprendre comment Mars a perdu son atmosphère jadis épaisse, qui a pu soutenir de l’eau liquide et peut-être la vie.
Le duo de sondes, baptisé Blue et Gold, a décollé le 13 novembre 2025 à bord d’une fusée New Glenn de Blue Origin depuis Cap Canaveral. Elles empruntent un chemin détourné avant de rejoindre la planète rouge : au lieu de foncer directement vers Mars, les engins tournent actuellement autour d’un point situé à environ un million de kilomètres de la Terre, connu sous le nom de point de Lagrange 2, et attendront un alignement favorable entre la Terre et Mars en novembre 2026 pour utiliser la gravité terrestre et filer vers Mars, avec une arrivée prévue en septembre 2027. Contrairement au duo MAVEN-Tianwen-1, ESCAPADE a été pensé dès le départ pour ce travail en tandem : deux satellites jumeaux, conçus pour observer Mars sous deux angles simultanés en continu, et non plus au gré des coïncidences orbitales. De quoi transformer un coup de chance scientifique en méthode permanente, et peut-être répondre enfin à la question qui hante les planétologues depuis Viking : combien de temps a-t-il fallu au vent solaire pour vider les océans martiens ?
Sources : science.nasa.gov | media24.fr | kulturegeek.fr