
Les calottes glaciaires de Mars offrent des indices sur les climats anciens
Image satellite de Mars. Crédit : NASA/JPL-Caltech/USGS
En tant qu’étudiante de première année de maîtrise au Département des sciences de la Terre, Katherine Lutz a été fascinée par les images satellites de Mars qui montraient des formes en spirale tourbillonnant à travers les calottes glaciaires polaires de la planète.
Constitués de couches alternées de glace et de dépôts poussiéreux et mesurant de 400 à 1 000 mètres de profondeur, ces motifs en spirale ne sont visibles nulle part sur Terre.
« Ces formations sont étonnantes, mais savons-nous vraiment pourquoi elles se forment ou comment elles évoluent au fil du temps ? », s’interroge Lutz, aujourd’hui doctorant à la Guarini School of Graduate and Advanced Studies et membre de la National Science Foundation dans le laboratoire de la professeure Marisa Palucis, dont les domaines de recherche incluent l’évolution des paysages planétaires. « Pourquoi sont-elles là ? Comment pouvons-nous utiliser ces caractéristiques ? »
Les couches de la calotte glaciaire polaire offrent aux scientifiques l’un des meilleurs enregistrements climatiques de la planète rouge.
« Mars a subi des changements climatiques majeurs et nous passons beaucoup de temps, en tant que planétologues, à essayer de comprendre ce phénomène », explique Palucis. « La question de savoir quelle quantité d’eau a coulé sur sa surface (et à quel moment) a été au cœur de son exploration. »
Des recherches menées en 2013 avaient suggéré que ces « creux » pourraient être causés par des vents catabatiques, des vents qui commencent à se déplacer rapidement, provoquant une érosion, puis diminuent et ralentissent rapidement, entraînant des dépôts. Par conséquent, on s’attendrait à ce que les creux aient des parois asymétriques ainsi que des formations nuageuses planant au-dessus d’eux qui correspondent à l’activité des vents catabatiques.
En collaboration avec Palucis et le professeur de sciences de la Terre Robert Hawley, Lutz a analysé une décennie de nouvelles images et données de Mars et a découvert que si 80 % des creux étaient effectivement asymétriques, environ 20 % ne l’étaient pas. En fait, les creux sur les bords extérieurs de la calotte glaciaire forment une forme de « V » assez uniforme, avec les parois de chaque côté mesurant à peu près la même hauteur. De plus, tous les creux n’étaient pas couverts de nuages.
Dans un article publié dans le Journal de recherche géophysique : PlanètesLes chercheurs estiment que ces creux extérieurs sont plus jeunes que ceux du centre de la calotte glaciaire polaire et sont probablement causés par une forte érosion plutôt que par un cycle de vents catabatiques.
Cela pourrait suggérer, dit Lutz, qu’il y a 4 à 5 millions d’années, il y a eu un changement dans le climat martien qui a altéré le cycle de l’eau de la planète, provoquant un écoulement différent des vents, des nuages et de la glace.
Cela aiderait à expliquer pourquoi les creux au centre de la calotte glaciaire sont différents de ceux des bords, explique Lutz, ils se sont formés à des moments différents, dans des conditions climatiques différentes.
Ce type de découverte est crucial pour tenter de déterminer si Mars peut supporter – ou a déjà supporté – la vie.
« Si nous voulons un jour envoyer des humains sur Mars, nous devons comprendre l’histoire de cette source d’eau », explique Lutz, en faisant référence aux couches de glace de ces spirales.
« Pourrions-nous l’utiliser pour extraire de l’eau potable ? Et si nous voulons un jour trouver des preuves de vie à cet endroit, nous n’allons pas nous intéresser aux bords extérieurs de la calotte glaciaire, où l’érosion est importante, où l’eau ne pénètre pas dans le système et où le réchauffement est faible. »
Lutz n’hésite pas à souligner que ces couches de glace ne sont que des traces du climat de la planète Mars moderne. Il faudra davantage de modélisation pour mieux comprendre l’histoire et la fonction de ces spirales uniques, avec pour objectif final d’envoyer un rover physique sur Mars pour « obtenir des informations plus concrètes » sur ces creux.
Plus d’informations :
KA Lutz et al., Étude du lien entre la morphologie des creux en spirale et la couverture nuageuse sur les dépôts stratifiés du pôle Nord martien, Journal de recherche géophysique : Planètes (2024). DOI: 10.1029/2023JE008015
Fourni par le Dartmouth College
Citation: Les calottes glaciaires de Mars offrent des indices sur les climats anciens (2024, 27 août) récupéré le 27 août 2024 à partir de
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