Comment #ExoMars TGO capture les changements saisonniers sur Mars
Le printemps sur Mars est bien plus qu’un simple changement de calendrier. Il s’agit d’un changement physique. La planète se réveille et la poussière retombe de manière à créer un tout nouveau paysage avant le pic de chaleur estivale.
Le ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) surveille de près.
La mission du partenariat NASA-ESA a publié deux images saisissantes qui mettent en évidence ce changement saisonnier. Ce sont plus que de jolies images d’un monde poussiéreux. Ceux-ci démontrent la nature dynamique de la réponse de la surface martienne à l’augmentation de l’intensité solaire. Garé en orbite haute, l’orbiteur peut capter des détails que les télescopes au sol situés à 140 millions de kilomètres ne peuvent tout simplement pas résoudre.
Pourquoi est-ce important ? Mars est la voisine la plus proche de la Terre, mais elle nous rappelle brutalement ce qui se produit lorsqu’une planète perd son champ magnétique protecteur et son atmosphère épaisse. L’observation de ces changements saisonniers aide les scientifiques à comprendre la dynamique atmosphérique, les causes des tempêtes de poussière et la façon dont les matériaux volatils tels que la glace d’eau interagissent avec la surface.
Les caméras de TGO offrent une vue d’ensemble de ces processus. Les nouvelles images révèlent des changements subtils dans l’albédo (luminosité de la surface). Un léger dépoussiérage révèle les zones sombres et un dépoussiérage révèle les zones plus claires. C’est une danse au ralenti d’érosion et de dépôt.
Une image montre le fond d’un cratère, où le gel saisonnier s’est sublimé, révélant une matière sombre en dessous. L’autre met en évidence un champ de dunes où la configuration des vents a changé et la forme des crêtes de sable a changé. Ces changements se produisent en quelques semaines et non en années.
“Mars n’est pas statique. Elle respire, bouge et change au fil des saisons.”
Les données du TGO sont cruciales pour les futures missions. Si nous voulons atterrir sur Mars, nous devons savoir quand les tempêtes de poussière pourraient arriver, comment l’atmosphère change à différentes altitudes et où la glace d’eau est susceptible de se former. Ces photos printanières font partie du puzzle.
Les spectromètres de l’orbiteur analysent également les traces de gaz présents dans l’atmosphère, comme le méthane. Bien que les images montrent des changements à la surface, la charge utile scientifique recherche des signes d’activité sous la surface. S’il s’avère que le méthane est d’origine biologique ou géologique, cela peut indiquer l’existence de vie ou d’une géologie active. Mais c’est une autre histoire.
Jusqu’à présent, ces images démontrent la puissance des observations orbitales. Ils nous rappellent que même le monde apparemment sans vie est plein de changements. Le printemps sur Mars est réel, il se produit maintenant et capturé par une machine que nous avons construite et envoyée à travers le vide.
La prochaine fois que vous regarderez une photo de Mars, rappelez-vous qu’il ne s’agit pas d’un instantané d’une époque révolue. C’est un événement d’actualité. Une planète qui change et change constamment. Nous avons eu la chance de voir cela se produire.
Cette vue montre l’emplacement des dunes de sable près du pôle nord de Mars. Lors des hivers rigoureux, une fine couche de glace de dioxyde de carbone s’accumule à la surface de Mars. Même au printemps, la glace ne fond pas. Sublime. C’est-à-dire que l’état solide du 気体 saute directement.
Ce processus se déroule dans un ordre étrange. La sublimation commence de bas en haut. Le gaz est emprisonné entre le sable et la croûte de glace restante. Finalement, la glace s’est brisée. Le gaz piégé sera libéré.
Mécanisme de sublimation
Sur Terre, on s’attend à ce que la glace fonde en eau avant de se transformer en vapeur d’eau. Mars est différent. L’atmosphère est si ténue que l’eau liquide ne peut pas exister pendant de longues périodes. Le dioxyde de carbone se comporte différemment. Il se dépose directement sous forme de givre. Après cela, il redevient gazeux au lieu de se transformer en liquide.
Le plus important ici est la direction de la chaleur. La lumière du soleil pénètre à travers la glace translucide. Il chauffe le sable en dessous. Le sable réchauffe d’abord le fond de la glace. Cela démarre la sublimation par le bas.
Le gaz est emprisonné entre le sable et la glace jusqu’à ce que la pression brise la glace.
Ce processus ascendant n’est pas intuitif. On pense généralement à la fonte des glaces de haut en bas. Sur Mars, cependant, la source de chaleur est le sable. Le gaz n’a d’autre direction que le haut. Poussez la glace par le bas.
Pression et relâchement soudain
Le gaz s’accumule dans les espaces entre les grains de sable et la couche de glace. C’est comme un ballon qui se gonfle sous un drap. La glace fait office de couverture. Cela maintient la pression.
Si la pression est trop élevée, la glace se brise. C’est cassé. Le gaz s’éteint rapidement. Cette version crée des changements visibles en surface. Des taches noires visibles en sont le résultat. Ils indiquent l’emplacement des percées de gaz.
Les pistes suivent le chemin de moindre résistance. Ils montrent la direction du flux de gaz. Il ne s’agit pas simplement d’une scène statique. Il s’agit d’un processus dynamique. Cela arrive chaque année. Il façonne le paysage martien.
Pourquoi c’est important
Comprendre ce processus aidera à cartographier Mars. Nous expliquons les changements saisonniers de l’albédo. Les taches noires absorbent plus de chaleur. Ils affectent les températures locales. Cela affecte le mouvement de la poussière. Des tempêtes de sable peuvent être provoquées par ces effets thermiques locaux.
Cela nous parle aussi de l’ambiance. La quantité de glace de dioxyde de carbone varie. Cela dépend de la température et de la pression. En étudiant ces fissures, on obtient des informations sur la densité de l’atmosphère. Aide à améliorer les modèles climatiques.
Ce processus est facile en théorie. Le processus de mise en œuvre est complexe. La glace s’est brisée. Du gaz s’échappe. La surface change. Ce cycle se répète. Cela nous rappelle que Mars est toujours vivante. Cela n’a rien à voir avec la biologie. Mais cela dépend de la météo. Et la physique. Et le temps.
Les dunes bougent. La glace recule. Le gaz s’échappe. Le paysage évolue. lentement. invisible. Puis soudain. Le printemps sur Mars, tout s’est passé en un clin d’œil.
La scène passe à un cratère sans nom. Son intérieur est rempli d’une substance visiblement ridée. Il a une texture qui vous donne une sensation de fluidité. Il peut y avoir un mélange de roches, de glace, de givre et d’autres débris de sol en dessous, mais ils ne se sont pas simplement déposés en place. Ça a bougé.
Il y a des indices à l’intérieur des couches. Les strates parallèles suggèrent un processus qui se déroule par étapes. Les matériaux n’arrivent pas d’un seul coup. Cela a coulé, s’est installé, puis peut-être s’est à nouveau déplacé.
Pour ceux qui s’interrogent sur la possibilité d’une vie ou d’une simple activité géologique, voici ce qui est vraiment intéressant : ces substances volatiles peuvent encore être piégées à l’intérieur. La glace d’eau pourrait être cachée dans l’obscurité, préservée dans l’ombre de ce cratère en attendant son exploration.
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