D'après les résultats préliminaires de la mission du module d'atterrissage martien Phoenix, la neige et les nuages de glace et d'eau jouent un rôle crucial dans l'échange d'eau entre l'atmosphère et la surface de Mars, ce qui porte à croire que la planète rouge et la Terre se ressemblent plus qu'on ne le croyait jusqu'à présent.
La découverte surprise de neige martienne a été faite en 2008 par la station météorologique de confection canadienne embarquée sur l'atterrisseur martien Phoenix. Cette découverte aide maintenant à expliquer l'évolution du cycle de l'eau sur Mars et à comprendre, tout spécialement, les changements saisonniers, soient la progression en hiver et le retrait en été de la calotte glaciaire se trouvant aux pôles martiens. L'équipe scientifique qui a contribué à l'article intitulé Mars Water-Ice Clouds and Precipitation explique comment la vapeur d'eau est projetée en altitude pendant la journée pour former, dans la basse atmosphère, des nuages de cristaux de glace qui ressemblent à des nuages cirrus sur Terre et comment, au cours de la nuit, l'eau précipite dans l'atmosphère pour se transformer en neige.
Vue d'artiste de l'atterrisseur Phoenix "Ce phénomène est similaire au poudrin de glace observé dans l'Arctique. Si on scrute le ciel de nuit dans cette région, on peut voir de fins cristaux de glace tomber doucement vers nous", explique le scientifique en chef pour la station météorologique de Phoenix Jim Whiteway, de l'Université York. "On peut toujours voir les étoiles dans le ciel, mais c'est comme une faible chute de neige continuelle composée de cristaux de glace."
Avant la mission Phoenix, les scientifiques ne s'attendaient pas à observer des précipitations sur Mars. Ils n'avaient pas, non plus, prédit que les nuages se formaient aussi bas. "Nous savions que la calotte glaciaire progressait aussi loin que le site d'atterrissage de Phoenix en hiver, mais nous ne savions pas comment la vapeur d'eau circulait entre l'atmosphère et le sol", déclare Whiteway. "Maintenant, nous savons qu'il neige sur Mars et que ce phénomène fait partie du cycle hydrologique de la planète."
Participation canadienne
La participation du Canada à la mission Phoenix a mis à profit l'expertise de l'Agence spatiale canadienne, du secteur privé et de la communauté scientifique des quatre coins du pays. "La station météorologique du module Phoenix est un hommage au talent et à la vigueur du secteur spatial canadien", déclare Alain Berinstain, directeur de l'Exploration planétaire et de l'Astronomie spatiale à l'Agence spatiale canadienne. "Ce n'est pas une mince tâche que de construire une série d'instruments scientifiques assez délicats pour pouvoir prendre des mesures très précises, mais assez robustes pour survivre à un voyage vers Mars. La station météorologique du Canada a fonctionné comme un charme tout au long de la mission en dépit de l'environnement hostile de la planète rouge. Elle a recueilli des données d'une grande précision qui ont permis aux scientifiques canadiens de découvrir une nouvelle pièce dans le casse-tête martien."
La station météorologique
Quelques heures après l'atterrissage de la sonde Phoenix, la station météorologique a commencé à relayer vers la Terre les données de température et de pression prises au site d'atterrissage et à mesurer la poussière, les nuages et le brouillard dans la basse atmosphère. Pendant la mission, on a enregistré une température maximale de moins 19,6 degrés Celsius et une température minimale de moins 97,7 degrés Celsius.
Le lidar canadien à bord du module Phoenix (un instrument laser de la taille d'une boîte à chaussures) a sondé l'atmosphère martienne sur une base quotidienne pendant toute la durée de la mission pour un total d'environ 137 heures d'exploitation (approximativement une heure par journée martienne) émettant ainsi 49 423 600 impulsions laser. Juché au sommet du mât de la station météorologique, le capteur de vent provenant de l'Université d'Aarhus au Danemark a mesuré la vitesse et la direction des vents et a détecté la présence de plusieurs tourbillons de poussière au site d'atterrissage. Les vents au site d'atterrissage de Phoenix atteignaient généralement entre 3 et 5 mètres par seconde, soit entre 11 et 18 km/h. Cette moyenne a augmenté à environ 10 m/s, ou 36 km/h, pour les 50 derniers sols de la mission, lorsque l'hiver s'est installé. Les vents ont atteint une vitesse record de 16 m/s ou 58 km/h.