Exemples de dépôts de cratères de la mosaïque THEMIS IR diurne dans la région polaire sud de Mars. (a) des dépôts de remplissage de cratère circumpolaire dans un cratère sans nom (b) des dépôts de remplissage de cratère circumpolaire « empilés » dans le cratère Sud. (c) Dépôt marginal dans le cratère Elim. (d) Les dépôts stratifiés du pôle sud recouvrant un cratère sans nom. (e) Dépôt irrégulier dans un cratère sans nom. (f) Profil topographique ouest-est à partir des données MOLA à travers les dépôts de remplissage du cratère circumpolaire en (a), avec l'emplacement représenté par la ligne pointillée en (a). (De Sori, et al., 2019, JGR :planètes)
De nombreux cratères de Mars et de Pluton comportent des îles de glace relativement petites non attachées à leurs calottes polaires.
Ces îles de glace pourraient être des enregistrements du changement climatique passé sur Mars et Pluton, et pourrait également fournir des indices sur le fonctionnement de l'eau et de la glace martiennes, dit Mike Sori, un scientifique planétaire à l'Université de l'Arizona et l'auteur principal d'une nouvelle étude dans l'AGU Journal de recherche géophysique : Planètes détaillant les nouvelles découvertes.
La plupart des travaux antérieurs sur la glace sur Mars avaient examiné la calotte glaciaire polaire nord de la planète, où d'autres chercheurs ont remarqué que de petits dômes de glace de plusieurs dizaines de kilomètres de diamètre persistaient à l'intérieur de cratères au-delà de la portée de la calotte glaciaire principale.
Sori voulait voir si ces caractéristiques étaient uniques au pôle nord de la planète, et pour en savoir plus sur ces fonctionnalités peu étudiées.
"C'est une montagne dans un trou, " il a dit.
Les auteurs de l'étude ont utilisé différents types d'instruments d'engins spatiaux en orbite pour examiner ces caractéristiques, y compris des images montrant les caractéristiques et les cartes topographiques réalisées par l'altimètre laser Mars Orbiter (MOLA).
Ils ont trouvé 104 grands cratères d'impact qui avaient des dépôts à l'intérieur, dont 31 avec relativement circulaire, cônes de glace en forme de dôme dans les cratères de la région polaire sud. Les autres cratères avaient des dépôts plus irréguliers.
Emplacements des dépôts de remplissage du cratère circumpolaire (points bleu foncé), dépôts marginaux (points noirs), et des dépôts irréguliers (points bleu clair) sur une projection polaire sud d'élévation représentée par un relief ombré coloré dérivé de MOLA. (De Sori, et al., 2019, JGR :planètes)
Sori et ses co-auteurs se sont concentrés sur les 31 cônes de glace les plus réguliers pour ce travail, car ils étaient les plus convaincus que ces formations étaient principalement composées d'eau gelée.
"Ils n'apparaissent pas comme des trucs blancs brillants dans les images, donc ce n'est pas très évident qu'ils sont de la glace si tu les regardes juste, " il a dit.
Une fois que les auteurs de l'étude ont déterminé que ces montagnes de glace semblaient être un processus récurrent sur Mars, ils ont élargi leur étude pour voir s'ils pouvaient trouver des caractéristiques similaires ailleurs dans le système solaire. Ils regardèrent Pluton, qui a une grande calotte glaciaire brillante appelée Spoutnik Planitia.
Même si la glace de Pluton est constituée d'azote gelé, les calottes glaciaires étaient à peu près de la même taille :environ 1, 000 kilomètres de diamètre et quelques kilomètres d'épaisseur. Pluton a également une topographie de cratère similaire.
Alors que les images disponibles de Pluton ne sont pas aussi bonnes que celles de Mars, Sori et ses collègues ont mesuré cinq cratères avec des dépôts de glace dans une zone à peu près à la même distance de la calotte glaciaire principale de Pluton que ceux qu'ils ont trouvés sur Mars.
Images HiRISE des dépôts de remplissage du cratère circumpolaire, représentés sous forme d'encarts dans les mosaïques THEMIS IR diurnes. (a) Partie en couleur améliorée de l'image HiRISE ESP_031749_1080 montrant les dunes sur les dépôts de remplissage du cratère circumpolaire dans le cratère Richardson (diamètre du cratère de 89 km, 72,5°S, 180,2°E). (b) Partie en couleur améliorée de HiRISEimage ESP_057439_1075 montrant les expositions des couches des dépôts de remplissage du cratère circumpolaire dans le cratère Burroughs (diamètre du cratère de 110 km, 72.3ºS, 116,6°E). (De Sori, et al., 2019, JGR :planètes)
"En gros, c'était assez similaire, " Sori dit, ajoutant que les chercheurs ne pouvaient pas également mesurer la topographie sur Pluton en raison de données plus médiocres.
Les formes ne sont pas non plus exactement en forme de dôme sur Pluton, mais Sori a dit qu'il est toujours intéressant que les îles de glace de Pluton soient déposées dans des cratères.
"Il y a une sorte de raison climatique ou topographique pour laquelle les trous dans le sol sont un bon endroit pour la glace, " il a dit.
Les chercheurs ne sont pas tout à fait sûrs de la raison, mais Sori a dit que dans la région polaire sud de Mars, les îles de glace sont généralement à l'ouest du centre des cratères, c'est ainsi que souffle le vent là-bas.
"Le vent doit jouer un certain rôle, " dit Sori.
Carte de cinq valeurs aberrantes de glace d'azote dans les cratères d'impact sur Pluton. Les étiquettes sont en bas à gauche de chaque cratère sur une mosaïque d'images LORRI. Les données topographiques proviennent d'images stéréo New Horizons (Schenk et al., 2018).
Comment ou pourquoi les îles de glace se forment sont également un mystère. Par exemple, les chercheurs ne savent pas si les cratères collectent ou retiennent la glace. Ils ont trouvé quelques monticules de glace qui sont encore un peu connectés à la calotte glaciaire principale sur Mars, et il est possible que les autres monticules de glace faisaient autrefois partie de la calotte glaciaire principale. Si c'est le cas, cela signifierait que les calottes glaciaires étaient autrefois plus grandes sur Mars et Pluton, et qu'ils diminuent progressivement, les cratères retenant une petite quantité de la glace qui les recouvrait autrefois.
Alors que la Terre n'a pas beaucoup de cratères comme Pluton ou Mars, Sori a dit qu'il y a un cratère au Groenland qui a un monticule de glace connecté toujours à la calotte glaciaire principale, et que cela pourrait faire partie du même phénomène qui se produit sur Mars et Pluton.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.
