De la glace transparente sur Mars !
Comment démontrer la présence de la glace transparente ? Par définition, si elle est transparente, l’observateur voit à travers et il est très difficile de montrer sa présence avec des images. Cette étude, menée par une équipe de chercheurs français (1) apporte des preuves spectroscopiques de la présence de glace transparente, confirmant ainsi le modèle de jet froid. D’autre part, ils ont pu étudier le rôle précis de la glace d’eau dans les jets froids.
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Exemple d’activité printanière sur une zone 2kmx2km dans le cratère de Richardson (72°S, 180°E) sur lequel s’est focalisé cette étude.
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MRO, HiRISE, NASA/JPL/University of Arizona (sousimage ESP_011772_1080)
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Mars est une planète active. Grâce aux images à haute résolution spatiale, de nombreux processus ont été observés en activités. Dans les zones polaires, des mystérieuses tâches sombres apparaissent et disparaissent saisonnièrement, probablement lié à des jets de gaz froids. Malheureusement, ces jets n’ont pour l’instant jamais pu être observé en activité. Ce processus semble associé à la présence de glace de CO2 qui se sublime par le dessous. Plusieurs études précédentes ont suggéré que la transparence de la glace joue un rôle clé notamment dans la formation de jets de gaz, en permettant, la sublimation de la glace par le bas de la couche par effet de serre à l’état solide. L’état de transparence des dépôts saisonniers de la glace de CO2sur Mars, ainsi que leur degré de contamination par de la glace d’eau ou de la poussière joue un rôle majeur dans l’apparition de nombreux processus actifs de surface pendant le printemps martien. Ces processus peuvent, de part leur grand nombre, jouer un rôle à l’échelle du climat régional martien. Cependant, cette transparence a été l’objet de controverse et n’avait jamais été démontrée.
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Schéma de principe de l’évolution de la surface pendant le printemps. Le cycle d’étapes (c), (d) et (e) peut se répéter plusieurs fois au cours de la saison (plusieurs jets). En bleu : grain de glace d’eau, en marron, particules de poussières.
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François Andrieu
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La présente étude se base sur les données du spectro-imageur CRISM dans la région de Richardson et des outils de modélisation du transfert radiatif. Dans un premier temps, cette étude établit l’état de transparence de la glace de CO2, en comparant simulation et observation considérant un modèle de glace transparente et un modèle de glace granulaire. Seule le modèle de glace transparente permet de rendre compte d’une épaisseur diminuant avec la saison, en accord avec les modèles de climats. D’autre part, la composition précise de la surface est étudiée afin de détailler localement, les échanges en volatils et en poussières entre surface et atmosphère. Pour la première fois, cette étude locale a permis d’identifier l’injection de glace d’eau dans l’atmosphère Sud de Mars, et ce tout au long du printemps. Les mécanisme micro-physiques de ces échanges sont résumés à la Figure. Si ces mécanismes ont lieu sur la totalité de la calotte saisonnière Sud, l’atmosphère devrait significativement s’enrichir en eau. Cette prédiction devra être testé prochainement avec la sonde ExoMars TGO dont l’activité scientifique vient de commencer.
Note :
- Les laboratoires français impliqués sont le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA, Observatoire de Paris/CNRS/Sorbonne Université/Université Paris-Diderot), du Laboratoire Geosciences Paris Sud (GEOPS, Université Paris-Sud/CNRS ) et l’Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (IPAG, LAOG/LPG).
Source :
Andrieu, François and Schmidt, Frédéric and Douté, Sylvain and Chassefière, Eric (2018) Ice state evolution during spring in Richardson crater, Mars , Icarus, doi:10.1016/j.icarus.2018.06.019
Contact(s):
François Andrieu , LESIA, 01 45 07 77 10
Frédéric Schmidt , GEOPS, 01 69 15 61 52
Source :
INSU