Vue en perspective de cratères en forme de «sablier». Crédit image: ESA Cliquez pour agrandir
Les caractéristiques spectaculaires visibles aujourd'hui à la surface de la planète rouge indiquent l'existence passée des glaciers martiens, mais d'où venait la glace?
Une équipe internationale de scientifiques a produit des simulations climatiques sophistiquées suggérant que des glaciers géologiquement récents aux basses latitudes (c'est-à-dire près de l'équateur actuel) pourraient s'être formés par la précipitation atmosphérique de particules de glace d'eau.
De plus, les résultats des simulations montrent pour la première fois que les emplacements prévus pour ces glaciers correspondent largement à de nombreux vestiges de glaciers observés aujourd'hui à ces latitudes sur Mars.
Depuis plusieurs années, la présence, l'âge et la forme de ces vestiges de glaciers ont soulevé de nombreuses questions dans la communauté scientifique sur leur formation et sur les conditions de la planète au moment où cela s'est produit.
Pour commencer à réduire le nombre croissant d'hypothèses, une équipe dirigée par François Forget, Université de Paris 6 (France) et scientifique interdisciplinaire pour la mission Mars Express de l'ESA, a décidé de `` revenir en arrière '' dans leur modèle informatique climatique martien mondial, un outil généralement utilisé pour simuler les détails de la météorologie martienne actuelle.
Comme point de départ, Forget et ses collègues ont dû faire quelques hypothèses - que la calotte polaire nord était toujours le réservoir de glace de la planète, et que l'axe de rotation était incliné de 45? par rapport au plan orbital de la planète.
«Cela rend l'axe beaucoup plus oblique qu'aujourd'hui (environ 25?), Mais une telle obliquité a probablement été très courante tout au long de l'histoire de Mars. En fait, cela ne s'est produit pour la dernière fois qu'il y a cinq millions et demi d'années », explique Forget.
Comme prévu avec une telle inclinaison, la plus grande illumination solaire de l'été polaire nord a augmenté la sublimation de la glace polaire et a conduit à un cycle de l'eau beaucoup plus intense qu'aujourd'hui.
Les simulations ont montré que la glace d'eau s'accumulait à un rythme de 30 à 70 millimètres par an dans quelques zones localisées sur les flancs de l'Elysium Mons, de l'Olympus Mons et des trois volcans Tharsis Montes.
Après quelques milliers d'années, la glace accumulée formerait des glaciers pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres d'épaisseur.
Lorsque l'équipe a comparé l'emplacement et la forme des glaciers «simulés» avec les dépôts glaciaires de Tharsis - l'une des trois principales régions de la planète où des signes de glaciers sont observés -, ils ont trouvé un excellent accord.
En particulier, le dépôt maximal est prévu sur les flancs ouest des monts Arsia et Pavonis de la région de Tharsis, où les plus grands gisements de cette zone sont effectivement observés.
Dans leurs simulations, l’équipe a même pu «lire» pourquoi et comment la glace s’était accumulée sur les flancs de ces montagnes de la région de Tharsis il y a des millions d’années.
À l'époque, des vents constants d'une année semblables aux moussons sur Terre favoriseraient le mouvement ascendant d'air riche en eau autour d'Arsia et de Pavonis Montes.
Tout en se refroidissant de dizaines de degrés, l’eau se condense et forme des particules de glace (plus grosses que celles que nous observons aujourd’hui dans les nuages de la région de Tharsis) qui se déposent à la surface.
D'autres montagnes comme Olympus Mons présentent des dépôts à plus petite échelle car, selon les simulations, elles n'ont été exposées aux vents forts de type mousson et à l'air riche en eau que pendant l'été du nord.
«La calotte polaire nord n’a pas toujours été la seule source d’eau pendant les périodes de forte obliquité de la planète», ajoute Forget.
«Nous avons donc effectué des simulations en supposant que de la glace était disponible dans la calotte polaire sud. Nous pouvions encore voir une accumulation de glace dans la région de Tharsis, mais cette fois également à l'est du bassin Hellas, un cratère profond de six kilomètres. »
Cela expliquerait les origines d'une autre zone majeure où l'on observe aujourd'hui des reliefs liés à la glace, l'est du bassin Hellas. En effet.
«Le bassin de l'Hellas est en fait si profond qu'il induit la génération d'un flux de vent vers le nord sur son côté est qui porterait la majeure partie de la vapeur d'eau se sublimant de la calotte polaire sud pendant l'été. Lorsque l'air riche en eau rencontre une masse d'air plus froide au-dessus des Hellas orientales, l'eau se condense, précipite et forme des glaciers », a déclaré Forget.
Cependant, l'équipe n'a pas pu prédire les dépôts de glace dans la région de Deuterolinus-Protonilus Mensae, où des glaciers auraient pu se former par d'autres mécanismes. Les scientifiques envisagent plusieurs autres hypothèses sur la formation de glaciers récents.
Par exemple, les observations d'Olympus Mons par la caméra stéréo haute résolution à bord de Mars Express suggèrent que le mouvement de l'eau du sous-sol à la surface en raison de l'activité hydrothermale peut avoir conduit au développement de glaciers sur la surface froide.
Source d'origine: ESA Mars Express
