Cette vue oblique en perspective simulée montre l'Olympus Mons, le plus haut volcan non seulement de Mars mais de tout le système solaire. Le volcan mesure environ 600 km de diamètre. Crédit : ESA/DLR/FU Berlin (A. Valantinas)
Givre détecté sur MarsLes volcans équatoriaux suggèrent une dynamique climatique inattendue et des modèles météorologiques anciens, offrant un aperçu du cycle de l'eau de la planète et des conditions atmosphériques essentielles pour les futures missions sur Mars.
Une équipe internationale de planétologues a détecté des plaques de givre au sommet des volcans Tharsis sur Mars, qui ne sont pas seulement les plus hautes montagnes volcaniques de la planète rouge, mais de tout le système solaire.
Cette découverte marque la première fois que du gel est observé près de l'équateur de la planète, remettant en question les perceptions existantes de la dynamique climatique de la planète, selon la nouvelle étude de l'équipe publiée aujourd'hui (10 juin) dans Géosciences naturelles.
« Nous pensions qu'il était improbable que du gel se forme autour de l'équateur de Mars, car le mélange de soleil et d'atmosphère ténue maintient les températures pendant la journée relativement élevées à la surface et au sommet des montagnes – contrairement à ce que nous voyons sur Terre, où l'on pourrait s'attendre à voir des pics glaciaux », a déclaré Adomas Valantinas, chercheur postdoctoral à l'Université Brown qui a dirigé les travaux en tant que doctorant. étudiant à la Université de Berne. « Ce que nous observons pourrait être un vestige d'un ancien cycle climatique sur Mars moderne, où il y avait des précipitations et peut-être même des chutes de neige sur ces volcans dans le passé. »
Le gel sur Olympus Mons est ombré en bleu. Crédit : ESA/DLR/FU Berlin
Selon l’étude, le givre n’est présent que quelques heures après le lever du soleil avant de s’évaporer au soleil. Le givre est également incroyablement fin – probablement seulement un centième de millimètre d’épaisseur, soit environ la largeur d’un cheveu humain. C'est quand même assez vaste. Les chercheurs calculent que le gel constitue au moins 150 000 tonnes d’eau qui échangent chaque jour entre la surface et l’atmosphère pendant les saisons froides. Cela équivaut à environ 60 piscines olympiques.
Tharsis, la région de Mars où le gel a été découvert, abrite de nombreux volcans. Ils dominent les plaines environnantes à des hauteurs allant d'une à deux fois celles du mont Everest sur Terre. Olympus Mons, par exemple, s'étend sur la superficie de la France.
Le gel se trouve dans les caldeiras des volcans, qui sont de grands creux au sommet créés lors des éruptions passées. Les chercheurs suggèrent que la façon dont l’air circule au-dessus de ces montagnes crée un microclimat unique qui permet la formation de fines plaques de givre.
Les chercheurs pensent que la modélisation de la formation des gelées pourrait permettre aux scientifiques de révéler davantage de secrets restants sur Mars, notamment en comprenant où se trouve l'eau et comment elle se déplace, ainsi qu'en comprenant la dynamique atmosphérique complexe de la planète, ce qui est essentiel pour l'exploration future et la recherche de signes possibles de vie.
Les chercheurs ont détecté le gel à l'aide d'images couleur haute résolution provenant du système d'imagerie couleur et stéréo de surface (CaSSIS) à bord du Agence spatiale européenneL'orbiteur de gaz trace. Les résultats ont ensuite été validés à l'aide d'observations indépendantes de la caméra stéréo haute résolution à bord de l'orbiteur Mars Express de l'ESA et par le spectromètre Nadir et Occultation pour Mars Discovery à bord du Trace Gas Orbiter.
L’effort a consisté à analyser plus de 30 000 images pour à la fois trouver le gel, puis confirmer son existence. Valantinas a filtré les images en fonction de l'endroit où elles ont été acquises ainsi que du moment où elles ont été acquises, comme l'heure de la journée et la saison. L’approche méticuleuse a permis d’isoler les signatures spectrales indicatives du gel d’eau et de l’endroit où il s’est formé sur la surface martienne.
Valantinas a commencé à analyser les images en 2018. La majorité des travaux ont été réalisés alors qu'il obtenait son doctorat. à l'étranger, mais une partie de la réanalyse a été réalisée à Brown.
En transition vers son rôle chez Brown, Valantinas prévoit désormais de poursuivre son exploration des mystères martiens tout en se tournant vers l'astrobiologie. Travaillant dans le laboratoire du planétologue Brown Jack Mustard, il travaillera à la caractérisation d’anciens environnements hydrothermaux qui auraient pu abriter la vie microbienne. Des échantillons de ces environnements pourraient un jour être ramenés sur Terre par le NASA-diriger la mission Mars Sample Return.
« Cette notion d'une seconde genèse, de la vie au-delà de la Terre, m'a toujours fasciné », a déclaré Valantinas.
