Le climat de Mars au tout début de son histoire fait l'objet d'une vive polémique. La planète rouge était-elle chaude et humide ou froide et neigeuse? Une nouvelle étude publiée dans Icarus soutient cette dernière. Aujourd'hui, nous savons que Mars est parsemée de réseaux de vallées, de deltas et de sédiments lacustres, ce qui signifie qu'un jour, l'eau a dû couler à la surface - il y a environ 4 milliards d'années. Jusqu'à présent, les climatologues n'ont pas réussi à créer un modèle climatique suffisamment chaud pour rendre l'eau à la surface de Mars liquide.
«Les gens essaient de modéliser l'ancien climat de Mars en utilisant les mêmes modèles que nous utilisons sur Terre, et ils ne réussissent pas vraiment. Il est difficile de créer un Mars ancien chaud car le soleil était beaucoup plus faible à l'époque. L'ensemble du système solaire était plus froid », explique Briony Horgan, professeur adjoint au Département des sciences de la Terre, des sciences atmosphériques et planétaires de l'Université Purdue. "Et tandis que les humains utilisent des modèles climatiques, nous venons de notre point de vue - que nous disent les archives volcaniques sur Mars?"
Il y avait beaucoup de volcanisme tout au long des débuts de l'histoire de Mars. Il existe de grands volcans dans certaines des zones bien étudiées de la planète, mais on en sait peu sur les régions de topographie basse et lisse à cet égard. Il y a environ 100 collines plates sur Mars, connues sous le nom de Sisyphe Hills, qui peuvent être d'origine volcanique.
Lorsque les volcans éclatent sous les calottes glaciaires et les glaciers de la Terre, la combinaison de la chaleur et de l'eau de fonte crée des montagnes plates, escarpées et au sommet plat appelées tuya. Lorsque les éruptions sous-glaciaires ne perturbent pas les surfaces de glace, les sommets des volcans restent en forme de cône plutôt qu'aplatis. La minéralogie produite lors de ces événements est rendue unique par les effets de la lave chaude et de l'eau de fonte glaciaire froide.
Les scientifiques ont utilisé des images de spectromètres CRISM pour déterminer si la composition minérale de la région correspondait au volcanisme sous-glaciaire.
CRISM capture à la fois les ondes lumineuses visibles et les longueurs d'onde plus courtes pour aider les opérateurs d'instruments à identifier une large gamme de minéraux à la surface de Mars. Les longueurs d'onde visibles sont fortement influencées par le fer, tandis qu'aux longueurs d'onde infrarouges, le CRISM capture les signatures des carbonates, des sulfates, des groupes hydroxyle et de l'eau incorporés dans les cristaux minéraux.
«Chaque race a sa propre empreinte spécifique, et elle peut être identifiée par les reflets de la lumière», explique Sheridan Akiss, auteur de l'ouvrage. Les scientifiques ont identifié trois combinaisons spécifiques de minéraux dans la région, dominées par le gypse, les sulfates de polyhydrate et un mélange de smectite-zéolite-oxyde de fer - toutes associées aux volcans dans les environnements glaciaires. «Nous avons maintenant toutes les données sur les minéraux et la morphologie qui indiquent qu'il devait y avoir de la glace sur Mars à un moment donné. Et c'était probablement relativement tard dans l'histoire du jeune Mars."
Ilya Khel
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