Une étude, dont les résultats intitulés «Prediction of blue, red and green aurorae at Mars» ont été publiés dans la revue Planetary and Space Science, a permis, pour la première fois, de prédire l’existence d’aurores visibles à l’œil nu sur une autre planète tellurique que la Terre, en l'occurrence Mars, grâce à des simulations numériques et un simulateur d’aurores, la Planeterrella.

Rappelons tout d'abord que «les aurores polaires se produisent lorsque des particules chargées d’origine solaire, conduites par le champ magnétique local, pénètrent dans une atmosphère planétaire et excitent les atomes et les molécules de l’atmosphère, l'aurore ayant lieu «lorsque la désexcitation s’accompagne d’émission lumineuse». Par exemple sur Terre, «les aurores sont essentiellement vertes ou rouges (excitation de l’oxygène atomique), mais aussi mauves (excitation de l’azote moléculaire)».

Si, sur la planète Mars, un champ magnétique, aujourd'hui éteint, a existé pendant le premier milliard d’années de son existence, des rémanences locales en surface, qui portent le nom 'd’anomalies magnétiques', «essentiellement concentrées dans l’hémisphère sud», subsistent.

Les aurores martiennes, qui «ont été découvertes en 2005 au-dessus de ces anomalies magnétiques grâce à l’instrument SPICAM à bord du satellite de l’ESA Mars Express», ont été détectées «dans la gamme d’observation de l’instrument, en l’occurrence l’ultraviolet» et «récemment confirmées par la mission MAVEN de la NASA».

Ce que montre maintenant l'étude ici présentée, c'est que, sur Mars, «des aurores se produisent aussi dans le domaine visible de la lumière», les couleurs les plus intenses étant «un bleu très profond, proche du bleu éponyme du peintre Yves Klein». Cependant, «comme sur la Terre, les couleurs verte et rouge sont également présentes».

Plus précisément, il a été calculé «que la partie bleue provoquée par une désexcitation du dioxyde de carbone ionisé (à 412 nm et 434 nm) est intense vers 140 km d’altitude, où elle se mélange avec la raie verte (577.7 nm) de l’oxygène atomique», tandis que «vers 160 km, le ciel martien devient rouge (630 nm) par désexcitation également de l’oxygène atomique».

Ainsi, «plusieurs fois par cycle solaire, après des éruptions solaires intenses, ces aurores sont suffisamment brillantes pour être vues à l’œil nu» de sorte qu'un «spationaute marchant sur le sol rouge de la planète verrait, en levant la tête, le ciel nocturne s’en illuminer».

Dans ce cadre, le simulateur d’aurores la Planeterrella, dans lequel le gaz atmosphérique terrestre a été remplacé par du CO₂, composant majoritaire de l'atmosphère martienne, dévoile «les aurores bleues obtenues».