Sciences

Les dunes de Mars sont-elles des fossiles ou bougent-elles encore ?

ActualitéClassé sous :Astronomie , HiRISE , dust devil

La surface de Mars est couverte de structures géologiques qui sont visiblement l'œuvre du vent. Ces structures sont-elles anciennes ou récentes ? C'est la question que se posent les planétologues et à laquelle ils tentent de répondre avec la camera Hirise équipant Mars Reconnaissance Orbiter.

Tourbillon de poussières (dust devil) sur Terre. Crédit : Nasa

L'atmosphère de Mars est particulièrement ténue, à peine 1 % de la pression atmosphérique terrestre. A fortiori, la pression et la densité de l'atmosphère martienne sont encore plus faibles au sommet des grands volcans, comme celui du mont Olympe. Pourtant, les chercheurs ont détecté de nombreuses dunes et autres structures qui sont clairement l'œuvre du vent. Dans de telles conditions, la formation de dunes martiennes, par exemple, représente un défi pour la physique des dépôts éoliens.

Une manière de résoudre le problème est de considérer que les dunes et les rides de sable observées par toutes les missions martiennes depuis Mariner 9, au début des années 1970, sont en fait des vestiges fossiles des conditions régnant sur Mars il y a des milliards d'années, alors que son atmosphère était plus dense et la pression atmosphérique plus élevée.

Grâce à la caméra High Resolution Imaging Experiment (Hirise) équipant Mars Reconnaissance Orbiter, les chercheurs de l'Université de l'Arizona peuvent maintenant étudier la surface de Mars avec une résolution de moins d'un mètre. Ils ont l'espoir d'en apprendre suffisamment pour déterminer si les structures éoliennes observées sont récentes ou non. En particulier, on peut déjà voir clairement les traces laissées par de gigantesques tourbillons de poussières, analogues à ceux que l'on peut observer sur Terre aux Etats-Unis, et que l'on appelle en anglais des « dust devils ». Or, des tourbillons du même genre, mais plus petits, ont bel et bien été observés de nos jours directement par les rovers, en particulier Spirit. Des vidéos ont même été réalisées.

Cette image fournie par Hirise montre des traces laissées par des tourbillons de poussières géants sur Mars, des « dust devils ». Cliquez pour agrandir

Des formes étrangement complexes pour une atmosphère aussi ténue

Les chercheurs ont été étonnés par la présence de formes compliquées observées dans les yardangs. Ils s'agit de longues structures en forme de rides et s'étendant sur quelques kilomètres. On voit en particulier une alternance de couches rocheuses et de couches qui semblent être formées par des dépôts de cendres volcaniques fines, à moins qu'il ne s'agisse des restes de ce qui fut autrefois un mélange de glaces et de poussières. Les processus responsables de la formation des yardangs, mis au jour par ce qui semble bien être de l’érosion éolienne, sont visiblement complexes.

L'observation devant laquelle, probablement, les chercheurs sont le plus perplexes est celle d'un véritable réseau de dunes et de rides dans les couches de cendres et de poussières à des altitudes dépassant dix kilomètres sur les flancs des volcans martiens. A une telle altitude, la pression atmosphérique est inférieure à un millième de celle de la Terre au niveau de la mer et la vitesse des vents ne semble pas suffisante pour former des structures aussi complexes et riches, où l'on peut même observer l'équivalent des dunes étoilées terrestres.

Là encore, l'idée que ces formes soient en fait très anciennes, avec des conditions différentes pour l'atmosphère de Mars, permettrait d'expliquer ce que l'on observe. Mais certains chercheurs ne sont pas d'accord car d'autres observations semblent clairement démontrer que les couches de poussières se sont mises en place assez récemment dans l'histoire géologique de la planète rouge.