Nouvelle analyse révolutionnaire des mystérieux glaciers de Mars
Dans un nouvel article publié dans The Proceedings of the National Academies of ScienceS (PNAS), le géologue planétaire Joe Levy, professeur assistant de géologie à l'Université américaine de Colgate, révèle une nouvelle analyse révolutionnaire des mystérieux glaciers de Mars.
Sur Terre, les glaciers ont couvert de larges pans de la planète au cours de la dernière période glaciaire, qui a atteint son apogée il y a environ 20000 ans, avant de reculer vers les pôles et de laisser derrière eux les roches qu'ils ont déplacés. Sur Mars, cependant, les glaciers n’ont jamais disparu, restant gelés sur la surface froide de la planète rouge pendant plus de 300 millions d'années. « Toutes les roches et le sable transportés sur cette glace sont restés à la surface », affirme Levy.
Les géologues, jusqu’à présent, n'étaient pas en mesure de dire si tous ces glaciers se sont formés pendant une longue période glaciaire martienne, ou lors de plusieurs événements séparés sur des millions d'années. Étant donné que les périodes glaciaires résultent d'un changement dans l'inclinaison de l'axe d'une planète (connu sous le nom d'obliquité), répondre à cette question pourrait indiquer aux scientifiques comment l'orbite et le climat de Mars ont changé au fil du temps, ainsi que les caractéristiques rocheuses et gazeuses, emprisonnées dans la glace.
« Il existe de très bons modèles pour les paramètres orbitaux de Mars sur les 20 derniers millions d'années », déclare Levy. « Avant cette période, les modèles sont beaucoup moins fiables ». Levy a donc décidé d’examiner les roches à la surface des glaciers. Puisqu'elles s'érodent vraisemblablement avec le temps, une érosion régulière de roches plus grosses vers des roches plus petites en baissant en altitude indiquerait une seule et longue période glaciaire. Après avoir sélectionné 45 glaciers à examiner, Levy a acquis des images haute résolution collectées par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter, et s'est mis à analyser la taille et le nombre de roches. Avec une résolution de 25 centimètres par pixel, « vous pouvez voir des choses de la taille d'une table », dit Levy. Cependant, avec un tel grossissement, l'intelligence artificielle ne peut pas tout le temps déterminer avec précision ce qui est ou n'est pas une roche sur les surfaces rugueuses des glaciers. Levy a donc fait appel à 10 étudiants de l’Université de Colgate durant deux étés pour compter et mesurer quelque 60000 gros rochers. « Nous avons fait une sorte de travail virtuel sur le terrain, en montant et descendant ces glaciers et en cartographiant les rochers », explique Levy. Mais il a rapidement constaté une incohérence et un désordre total dans la disposition de ces roches. « En fait, les roches nous racontent une histoire différente de ce que l’on supposait. Leur taille ne signifie pas grand-chose, seule la façon dont elles sont regroupées nous renseigne sur la formation des glaciers de Mars ». Puisque les roches ont voyagé à l'intérieur des glaciers, elles ne se sont pas érodées. Néanmoins, elles se sont réparties en bandes claires de débris à la surface des glaciers, révélant des flux de glace séparés et distincts, formés lorsque Mars vacillait sur son axe.
Sur la base de ces données, Levy a conclu que Mars a subi entre 6 et 20 périodes glaciaires distinctes au cours des 300 à 800 millions d'années. Cette étude est la première preuve géologique de ce que l'orbite et l'obliquité martiennes auraient pu faire pendant des centaines de millions d'années. Le fait que les glaciers se soient formés au fil du temps a des implications pour la géologie planétaire et même l'exploration spatiale. « Ces glaciers sont de petites capsules temporelles, capturant des instantanés de ce qui se passait dans l'atmosphère martienne », affirme Levy. « Désormais, nous savons que nous avons accès à des centaines de millions d'années d'histoire martienne sans avoir à creuser profondément le sol de Mars ». Cette découverte signifie également qu’il sera possible de dater précisément d’éventuelles traces de vie anciennes, conservées dans la glace des pôles martiens. « S'il y a eu des biomarqueurs qui ont circulé dans l’atmosphère de Mars, ceux-ci sont certainement piégés dans la glace ».
