Mars a deux visages. Non, non ceux genre de visages, mais les différences notables entre l'hémisphère nord et l'hémisphère sud. Mais beaucoup ne s'entendaient pas sur le fait que plusieurs petits impacts ou un gros impact étaient responsables de la sculpture de la surface de Mars. Les scientifiques du California Institute of Technology ont maintenant montré par modélisation informatique que la dichotomie de Mars, comme le terrain divisé a été appelé, peut en effet s'expliquer par un impact géant au début de l'histoire de la planète.
"La dichotomie est sans doute la caractéristique la plus ancienne sur Mars", a déclaré Oded Aharonson de Caltech. Les scientifiques pensent que les différences de caractéristiques hémisphériques sont apparues il y a plus de quatre milliards d'années.
Auparavant, les scientifiques ont rejeté l'idée qu'un seul impacteur géant a créé les altitudes inférieures et la croûte plus mince de la région nord de Mars, explique Margarita Marinova, étudiante diplômée à Caltech et l'un des principaux auteurs de l'étude.
D'une part, a expliqué Marinova, on pensait qu'un seul impact laisserait une empreinte circulaire, mais le contour de la région des basses terres du nord est elliptique. Il y a également un manque net de bord de cratère: la topographie augmente en douceur des basses terres aux hautes terres sans lèvre de matériau concentré entre les deux, comme c'est le cas dans les petits cratères. Enfin, on pensait qu'un impacteur géant effacerait le record de sa propre occurrence en faisant fondre une grande partie de la planète et en formant un océan magma.
«Nous avons voulu montrer qu’il est possible de faire un grand trou sans faire fondre la majorité de la surface de Mars», explique Aharonson. L'équipe a modélisé une gamme de paramètres de projectiles qui pourraient produire une cavité de la taille et de l'ellipticité des plaines de Mars sans faire fondre la planète entière ou créer un bord de cratère.
L'équipe a exécuté plus de 500 simulations informatiques combinant diverses énergies, vitesses et angles d'impact. Enfin, ils ont pu se resserrer sur un «point idéal» - une gamme de paramètres à impact unique qui ferait exactement le type de cratère trouvé sur Mars. Leur supercalculateur dédié leur a permis d'exécuter des simulations qui ne fonctionnaient pas dans le passé. "La capacité de rechercher des paramètres qui permettent un impact compatible avec les observations est activée par la machine dédiée de Caltech", a déclaré Aharonson.
Les conditions de simulation privilégiées décrites par le sweet spot suggèrent une énergie d'impact d'environ 1029 joules, ce qui équivaut à 100 milliards de gigatonnes de TNT. L'impacteur aurait frappé Mars à un angle compris entre 30 et 60 degrés en se déplaçant à 6 à 10 kilomètres par seconde. En combinant ces facteurs, Marinova a calculé que le projectile mesurait environ 1 600 à 2 700 kilomètres.
Les estimations de l’énergie de l’impact de Mars la placent carrément entre l’impact qui aurait conduit à l’extinction des dinosaures sur Terre il y a 65 millions d’années et celui qui aurait extrudé la lune de notre planète il y a quatre milliards d’années.
Marinova a déclaré que le moment de la formation de notre lune et de la dichotomie de Mars n'est pas une coïncidence. «Cette gamme de tailles d'impacts ne s'est produite qu'au début de l'histoire du système solaire», dit-elle. Les résultats de cette étude sont également applicables à la compréhension des grands événements d'impact sur d'autres corps célestes, comme le bassin Aitken sur la lune et le bassin Caloris sur Mercure.
Ce rapport, publié dans le numéro du 26 juin de Nature, accompagne deux autres articles sur la dichotomie de Mars. L'une publiée par Jeffrey Andrews-Hanna et Maria Zuber du MIT et Bruce Banerdt du JPL examine la signature gravitationnelle et topographique de la dichotomie avec des informations provenant des orbites de Mars. Un autre rapport d'accompagnement, d'un groupe de l'UC Santa Cruz dirigé par Francis Nimmo, explore les conséquences attendues des méga-impacts.
Source des informations originales: EurekAlert
