Peut-il neiger ailleurs que sur Terre ?

L’hiver est souvent synonyme de neige pour les populations qui n’ont pas l’habitude de la côtoyer toute l’année. Tandis que certaines régions de la Terre sont recouvertes de neige de manière permanente, d’autres n’en voient quasiment jamais la trace. La neige est définie comme un phénomène de précipitation impliquant des particules de glace ramifiées et cristallisées, agglomérées en flocons. S’il est relativement commun sur Terre, peut-on retrouver ce phénomène ailleurs ?

Lors des saisons les plus froides, de nombreux endroits sur Terre observent des chutes de neige plus ou moins importantes. Ce phénomène implique des mécanismes atmosphériques précis, et requiert des conditions de température et pression particulières. C’est donc naturellement que les astrophysiciens ont tenté de découvrir s’il pouvait neiger sur d’autres endroits du Système solaire, et même plus loin encore.

Neige-t-il sur la planète rouge ?

Les planétologues ont déjà observé plusieurs fois des chutes de neige sur Mars. Avec une température moyenne d’environ -60 °C, la planète rouge réunit les conditions de température pour voir apparaître de la neige. En 2008, l’atterrisseur Phoenix de la NASA a détecté de la neige glacée tombant près du pôle nord de la planète. Tandis que le pôle sud martien revêt une calotte glaciaire (glace de dioxyde de carbone) toute l’année. En 2012, des chercheurs ont repéré pour la première fois une neige carbonique tombant de l’atmosphère de Mars autour du pôle sud.

Malgré un roulement constant en nuages, la neige s’accumule rarement à la surface de la planète rouge. Parce que l’atmosphère de Mars est mince — environ 100 fois plus mince que celle de la Terre — l’eau liquide tombe très lentement et a tendance à se vaporiser presque immédiatement. Les astrophysiciens ont observé des nuages ​​laissant tomber de la neige dans l’atmosphère martienne, seulement pour voir les précipitations disparaître avant de s’approcher de la surface (cela se produit également sur Terre, lors d’un phénomène appelé virga).

La neige de surface est cependant possible sur Mars dans les bonnes conditions, selon une étude publiée en 2017 dans la revue Nature Geoscience. Les températures martiennes pouvant chuter de près 111 °C entre le jour et la nuit, la turbulence dans les nuages ​​est courante. « Cela peut conduire à des vents forts, des panaches verticaux montant et descendant à l’intérieur et au-dessous des nuages ​​à environ 10 mètres par seconde », explique Aymeric Spiga, planétologue à l’Université Pierre et Marie Curie. Dans des conditions de tempête comme celles-ci, la neige pourrait tomber à la surface de Mars assez rapidement et rester au sol pendant la nuit — mais elle se vaporiserait tout de même au matin.

De la neige d’Encelade au dioxyde de titane de Kepler-13Ab

Qu’en est-il ailleurs dans notre système solaire ? Les nuages​ tourbillonnant observés au-dessus de la surface de Jupiter en mai 2017 seraient presque certainement gelés, ont déclaré les planétologues, et risqueraient de laisser tomber un mélange glacé d’eau et d’ammoniac qui pourrait être considéré comme quelque chose entre la neige et la grêle.

La sixième plus grande lune de Saturne, Encelade, pourrait être couverte de neige, selon les données extraites de la grande sonde Cassini de la NASA en 2011. Le vaisseau spatial a découvert que les particules de glace éjectées par les geysers sur la lune glacée retombent sur la surface d’Encelade en un modèle prévisible, créant des pentes de cristaux superfins. La « neige » cristalline tombe toutefois à un rythme extrêmement lent par rapport aux normes de la Terre : moins d’un millième de millimètre par an, selon les données de la sonde.

Accumuler environ 100 mètres nécessiterait quelques dizaines de millions d’années. Sur Kepler-13Ab, une énorme exoplanète six fois plus grande que Jupiter et située à 1730 années-lumière de la Terre, il neige du dioxyde de titane, l’un des ingrédients actifs de la crème solaire. Tandis que sur Uranus et Neptune, il pourrait « pleuvoir » des diamants.