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Du givre matinal mis en évidence sur des volcans de Mars, une première

Une équipe de l’Université de Berne trouve du givre sur Mars. [RTS]
Une équipe de l’Université de Berne trouve du givre sur Mars / Forum / 2 min. / le 10 juin 2024
Pour la première fois, la formation de givre a été détectée sur des volcans de Mars, les plus hautes montagnes de notre Système solaire. Une équipe internationale dirigée par l'Université de Berne publie cette découverte dans la revue Nature Geoscience.

Les scientifiques ont utilisé des images en couleur prises par la caméra CaSSIS (Color and Stereo Surface Imaging System) à bord de la sonde ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) de l'Agence spatiale européenne (ESA), a indiqué lundi l'alma mater bernoise dans un communiqué.

Ce système de prises de vues est piloté par une équipe dirigée par Nicolas Thomas à l'Université de Berne. CaSSIS observe la surface de Mars depuis avril 2018.

Image couleur à haute résolution (4,5 m/pixel) prise par CaSSIS du givre sur le fond de la caldeira et le bord nord de l'Olympus Mons. Il n'y a pas de givre sur les pentes abruptes bien éclairées. [CC-BY-SA 3.0 IGO/ESA - TGO/CaSSIS]
Image couleur à haute résolution (4,5 m/pixel) prise par CaSSIS du givre sur le fond de la caldeira et le bord nord de l'Olympus Mons. Il n'y a pas de givre sur les pentes abruptes bien éclairées. [CC-BY-SA 3.0 IGO/ESA - TGO/CaSSIS]

Grâce à ces images en couleur à haute résolution, les scientifiques emmenés par Adomas Valantinas ont pu mettre en évidence la présence de givre au sommet des plus hautes montagnes de Mars, les volcans de Tharsis (lire encadré). Ces volcans sont les plus hautes montagnes de notre Système solaire, l'Olympus Mons s'élevant jusqu'à 26 kilomètres au-dessus des plaines environnantes.

Cette formation de gel n'était pas attendue, car ces montagnes se trouvent à des latitudes basses, près de l'équateur martien. De plus, la fine atmosphère de Mars ne refroidit pas suffisamment la surface, de sorte que les zones de haute altitude peuvent devenir aussi chaudes à midi que celles de basse altitude, ce qui n'est pas le cas sur Terre.

>> Du givre sur le sol de la caldeira du volcan Ceraunius Tholus : Du givre sur le sol de la caldeira du volcan Ceraunius Tholus. (A) Ceraunius Tholus prise par la caméra contextuelle de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), avec des observations matinales faites par CaSSIS superposées dans le rectangle bleu. Celui-ci est en gros plan dans l'image (B). Le rectangle blanc, délimitant une image encore plus zoomée, est montré dans l'image (C). L'image (D) montre une image CaSSIS de la même région acquise à un autre moment de la journée, lorsqu'il n'y a pas de givre. Les régions gelées apparaissent en bleu. [ESA/TGO/CaSSIS CC-BY-SA 3.0 IGO - ESA/DLR/FU Berlin]
(A) Ceraunius Tholus prise par la caméra contextuelle de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), avec des observations matinales faites par CaSSIS superposées dans le rectangle bleu. Celui-ci est en gros plan dans l'image (B). Le rectangle blanc, délimitant une image encore plus zoomée, est montré dans l'image (C). L'image (D) montre une image CaSSIS de la même région acquise à un autre moment de la journée, lorsqu'il n'y a pas de givre. Les régions gelées apparaissent en bleu. [ESA/TGO/CaSSIS CC-BY-SA 3.0 IGO - ESA/DLR/FU Berlin]

Vents ascendants

Néanmoins, les vents ascendants font monter de l'air contenant de la vapeur d'eau des basses terres, qui se refroidit et se condense en altitude. C'est un phénomène connu aussi bien sur Terre que sur Mars.

>> Lire aussi : Un bulletin météo quotidien pour la planète Mars grâce à InSight

"Comme nous avons pu le voir à partir des images de CaSSIS, les minces dépôts de givre ne sont présents que brièvement, pendant quelques heures autour du lever du Soleil, avant de s'évaporer", indique Adomas Valantinas, cité dans le communiqué. Depuis le début, CaSSIS a aussi fourni des observations sur l'activité locale des poussières, les changements saisonniers des dépôts de glace de gaz carbonique et l'existence d'avalanches sèches sur Mars.

>> Lire aussi : Avalanche martienne photographiée par la NASA

L'équipe a analysé plus de 5000 images de la caméra martienne bernoise CaSSIS. La découverte a été validée par des observations indépendantes de la caméra stéréoscopique à haute résolution (HRSC), l'un des instruments à bord de l'orbiteur Mars Express de l'ESA.

Bien qu'elles soient minces – probablement seulement un centième de millimètre d'épaisseur, soit l'épaisseur d'un cheveu humain – les plaques de givre couvrent une vaste superficie: "La quantité de givre correspond à environ 150'000 tonnes d'eau échangées chaque jour entre la surface et l'atmosphère pendant la saison froide, ce qui équivaut à environ 60 piscines olympiques", précise Adomas Valantinas.

>> Les explications d'Antoine Pommerol, planétologue et co-auteur de l'étude, dans La Matinale :

Antoine Pommerol, scientifique de l'Université de Berne, spécialiste de Mars. [RTS]RTS
Une équipe dirigée par l’Université de Berne découvre de la glace sur Mars. Interview d'Antoine Pommerol / La Matinale / 1 min. / le 11 juin 2024

Comprendre le cycle de l'eau sur Mars est très important pour trouver des ressources importantes pour l'exploration humaine future de la planète rouge, soulignent encore les scientifiques.

>> Lire aussi : Mars hébergerait des couches de glace d'eau sur plusieurs kilomètres

sjaq et l'ats

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Quatre volcans martiens

Cette vue en perspective oblique montre une partie de Mars imagée à l'occasion de la 25'000e orbite de la sonde Mars Express de l'ESA autour de la planète rouge.

>> Quatre volcans martiens : Au premier plan, trois volcans martiens: Arsia, Pavonis et Ascraeus Mons. Tout en haut de l'image, Olympus Mons, le plus haut volcan non seulement sur Mars, mais aussi dans tout le Système solaire, avec ses 26 kilomètres de haut. En bas à droite est visible le terrain fracturé de Noctis Labyrinthus, le "Labyrinthe de la nuit" de Mars. [Mars Express/ESA - Björn Schreiner/FU Berlin]
Au premier plan, trois volcans martiens: Arsia, Pavonis et Ascraeus Mons. Tout en haut de l'image, Olympus Mons, le plus haut volcan non seulement sur Mars, mais aussi dans tout le Système solaire, avec ses 26 kilomètres de haut. En bas à droite est visible le terrain fracturé de Noctis Labyrinthus, le "Labyrinthe de la nuit" de Mars. [Mars Express/ESA - Björn Schreiner/FU Berlin]

L'échelle verticale est exagérée d'un facteur d'environ trois, ce qui donne l'impression que les volcans sont trois fois plus hauts qu'ils ne le sont dans la réalité.