Un instrument radar sur l’orbiteur de reconnaissance de Mars a essentiellement regardé sous la surface de la calotte polaire nord de la planète rouge et a trouvé des données pour confirmer les modèles théoriques des oscillations du climat martien au cours des derniers millions d’années. La nouvelle carte tridimensionnelle utilisant 358 observations radar fournit une vue en coupe des dépôts stratifiés de la polaire nord. "Le radar nous a donné des résultats spectaculaires", a déclaré Jeffrey Plaut du JPL, membre de l'équipe scientifique de l'instrument Shallow Radar. «Nous avons cartographié des couches souterraines continues en trois dimensions sur une vaste zone.»
L'alignement des modèles de superposition avec les cycles climatiques modélisés donne un aperçu de la façon dont les couches se sont accumulées. Ces dépôts stratifiés riches en glace couvrent une zone un tiers plus grande que le Texas et forment une pile pouvant atteindre 2 kilomètres (1,2 miles) d'épaisseur au sommet d'un dépôt basal avec de la glace supplémentaire.
"Le contraste des propriétés électriques entre les couches est ce qui fournit la réflectivité que nous observons avec le radar", a déclaré Nathaniel Putzig du Southwest Research Institute, Boulder, CO, qui a dirigé l'équipe scientifique. "Le modèle de réflectivité nous renseigne sur le modèle des variations de matériaux au sein des couches."
Des observations radar antérieures ont indiqué que les dépôts stratifiés de la polaire nord martienne sont principalement de la glace. Les contrastes radars entre les différentes couches des dépôts sont interprétés comme des différences de concentration de matière rocheuse, sous forme de poussière, mélangée à la glace. Ces dépôts sur Mars contiennent environ un tiers de la quantité d’eau de la calotte glaciaire du Groenland.
Leurs résultats radar montrent que les zones à haute réflectivité, avec de multiples couches contrastées, alternent avec des zones plus homogènes de plus faible réflectivité. Les modèles d'alternance de ces deux types de zones peuvent être corrélés aux modèles de la façon dont les changements d'inclinaison de Mars sur son axe ont produit des changements dans le climat de la planète au cours des 4 derniers millions d'années, mais seulement si certaines possibilités de formation des couches sont exclus.
"Nous ne faisons pas ici la modélisation du climat; nous comparons les résultats de modélisation des autres à ce que nous observons avec le radar, et utilisons cette comparaison pour limiter les explications possibles de la formation des couches », a déclaré Putzig.
Les 300 000 dernières années de l’histoire martienne sont une période d’oscillations moins dramatiques de l’inclinaison de la planète que pendant les 600 000 années précédentes. Étant donné que la zone supérieure des dépôts stratifiés de la polaire nord - la partie la plus récemment déposée - est fortement réfléchissante au radar, les chercheurs proposent que de telles sections de couches à contraste élevé correspondent à des périodes de balançoires relativement petites dans l'inclinaison de la planète.
Ils proposent également un mécanisme pour la formation de ces couches contrastées. Le schéma observé ne correspond pas bien à une interprétation antérieure selon laquelle les couches plus poussiéreuses dans ces zones se forment pendant les périodes de forte inclinaison lorsque le soleil sur la région polaire sublime une partie de la glace de la couche supérieure et concentre la poussière laissée. Il convient plutôt d'une interprétation alternative selon laquelle les couches plus poussiéreuses sont simplement déposées pendant les périodes où l'atmosphère est plus poussiéreuse.
La nouvelle cartographie radar de l'étendue et de la profondeur de cinq unités empilées dans les dépôts stratifiés de la polaire nord révèle que le centre géographique des dépôts de glace s'est probablement déplacé de 400 kilomètres (250 milles) ou plus au moins une fois au cours des derniers millions d'années.
L'Agence spatiale italienne exploite l'instrument radar peu profond.
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Source: JPL
