Les observations de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) révèlent que le froid de certaines régions de Mars contribue à remuer la poussière.
La planète Mars dispose d’importantes réserves de dioxyde de carbone gelé enterré dans les calottes de glace polaires. Le dioxyde de carbone est d’ailleurs un des principaux ingrédients de l’atmosphère martienne. Ce sont pour ces raisons que l’accumulation saisonnière, le gel et le dégel du dioxyde de carbone à des latitudes élevées, mais aussi les étranges éruptions de type geyser sont étudiées depuis plusieurs années.
C’est dans le cadre de ces études que la sonde américaine Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) a permis de faire une nouvelle découverte. Selon des résultats publiés dans la revue Journal of Geophysical Research : Planets par la NASA, l’extrême froid contribue à remuer la poussière.
Certaines régions poussiéreuses de Mars sont extrêmement froides toute l’année, comme les pôles de la planète, ou même les zones proches de l’équateur. La surface de ces régions devient si froide pendant la « nuit » qu’une sorte de couche extrêmement mince de dioxyde de carbone se forme à la surface en se gelant. Dès que l’atmosphère se réchauffe, cette mince couche se vaporise dans la matinée. Comme cette glace a emprisonné un peu de poussière en gelant, cette poussière est vaporisée lorsque la glace est évaporée. Concrètement, sans le moindre souffle de vent, les changements de températures contribuent à remuer la poussière.
Cette découverte a été rendue possible grâce au radiomètre Mars Climate Sounder (MCS), un instrument de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter qui analyse l’atmosphère martienne sur 9 bandes de fréquence. Les différents canaux permettent ainsi à l’instrument de mesurer la température, la pression, la vapeur d’eau et les niveaux de poussière sur toute l’épaisseur de l’atmosphère entre le sol et une altitude de 80 km.
Trois zones, à des latitudes moyennes et basses, dans les régions de Tharsis, Arabia et Elysium, possèdent des températures nocturnes assez froides pour que le dioxyde de carbone y gèle pendant toute l’année ou presque toute l’année. Chacune de ces régions est plus grande que le Texas. Elles sont couvertes de poussière dans la mesure où elles subissent des changements de températures beaucoup plus rapides que dans les zones avec des surfaces plus exposées.
« Ces régions sont les plus froides la nuit et les plus chaudes la journée. Cela se voit à la nature des matériaux, plus moelleux. Imaginez que vous êtes sur une plage un après-midi d’été et que vous marchez sur du sable. Vous vous brûlez presque les pieds tellement c’est chaud. Mais juste sous la surface, c’est déjà moins chaud. Plus bas, la roche est encore plus froide. À l’opposé, la nuit, le sable en surface devient rapidement très froid alors que la roche dessus reste plus chaude », explique Sylvain Piqueux, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. C’est exactement ce qui se passe à la surface de Mars, un phénomène qui explique comment la nuit martienne peut influencer la surface de la planète.
« Pendant la nuit, le gel maintient un peu de cristaux entre les grains de poussière à la surface, ce qui maintient le velouté de la surface », explique encore le chercheur. « Cela empêche la cimentation des grains, le verrouillage de l’ensemble des grains en une surface plus consolidée. C’est un processus automatique de maintien ».
« Ce cycle de gel du dioxyde de carbone qui se déroule tous les soirs pourrait être lié à d’autres processus actifs sur Mars », ajoute Rich Zurek, responsable scientifique de Mars au Jet Propulsion Laboratory. « Cette agitation du sol affecterait les propriétés physiques de la surface et pourrait avoir des implications pour les processus érosifs et pour l’échange de vapeur d’eau entre l’atmosphère et la surface ».