Images tridimensionnelles détaillées d'un vaste glissement de terrain sur Mars, qui s'étend sur plus de 55 kilomètres de large, ont été analysés pour comprendre comment les crêtes et les sillons inhabituellement grands et longs se sont formés il y a environ 400 millions d'années.

Les résultats, publié aujourd'hui dans Communication Nature , montrent pour la première fois que les structures uniques sur les glissements de terrain martiens de montagnes de plusieurs kilomètres de haut auraient pu se former à des vitesses allant jusqu'à 360 kilomètres par heure en raison de couches sous-jacentes d'instabilité, roches fragmentées.

Cela remet en question l'idée que les couches sous-jacentes de glace glissante ne peuvent expliquer que de longues et vastes crêtes, qui se trouvent sur les glissements de terrain dans tout le système solaire.

Premier auteur, doctorat étudiante Giulia Magnarini (UCL Sciences de la Terre), a dit :« Les glissements de terrain sur Terre, en particulier ceux au sommet des glaciers, ont été étudiés par des scientifiques comme proxy pour ceux sur Mars car ils montrent des crêtes et des sillons de forme similaire, en inférant que les glissements de terrain martiens dépendaient également d'un substrat glacé.

"Toutefois, nous avons montré que la glace n'est pas une condition préalable à de telles structures géologiques sur Mars, qui peut se former sur des rugueux, surfaces rocheuses. Cela nous aide à mieux comprendre la formation des paysages martiens et a des implications sur la façon dont les glissements de terrain se forment sur d'autres corps planétaires, notamment la Terre et la Lune."

L'équipe, de l'UCL, le Muséum d'histoire naturelle (Londres), Université Ben Gourion du Néguev (Israël) et Université du Wisconsin Madison (États-Unis), utilisé des images prises par Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA pour analyser à distance certains des glissements de terrain les mieux définis.

Des coupes transversales de la surface martienne dans le Coprates Chasma dans les Valles Marineris ont été analysées pour étudier la relation entre la hauteur des crêtes et la largeur des sillons par rapport à l'épaisseur du dépôt de glissement de terrain.

Les structures présentaient les mêmes rapports que ceux couramment observés dans les expériences de dynamique des fluides utilisant du sable, suggérer une couche de base rocheuse instable et sèche est aussi faisable qu'une couche glacée pour créer les vastes formations.

Là où les dépôts de glissement de terrain sont les plus épais, les crêtes font 60 mètres de haut et les sillons sont aussi larges que huit piscines olympiques bout à bout. Les structures changent à mesure que les dépôts s'amincissent vers les bords du glissement de terrain. Ici, les crêtes sont peu profondes à 10 mètres de haut et se rapprochent les unes des autres.

Coauteur, Dr Tom Mitchell, Professeur agrégé de géologie sismique et physique des roches (UCL Sciences de la Terre), a déclaré:"Le glissement de terrain martien que nous avons étudié couvre une zone plus grande que le Grand Londres et les structures qu'il contient sont énormes. La Terre peut abriter des structures comparables, mais elles sont plus difficiles à voir et nos reliefs s'érodent beaucoup plus rapidement que ceux de Mars à cause de la pluie.

« Même si nous n'excluons pas la présence de glace, nous savons que la glace n'était pas nécessaire pour former les longs run-outs que nous avons analysés sur Mars. Les vibrations des particules de roche initient un processus de convection qui a provoqué la chute des couches supérieures plus denses et plus lourdes de la roche et la montée des roches plus légères, similaire à ce qui se passe dans votre maison où l'air réchauffé moins dense s'élève au-dessus du radiateur. Ce mécanisme a entraîné le flux de dépôts jusqu'à 40 km de la source de la montagne et à des vitesses phénoménales."

L'équipe de recherche comprend l'astronaute d'Apollo 17, Professeur Harrison Schmitt (Université du Wisconsin Madison), qui a marché sur la Lune en décembre 1972 et a effectué des travaux géologiques sur le terrain alors qu'il se trouvait sur la surface lunaire.

Professeur Schmitt, a déclaré:"Ce travail sur les glissements de terrain martiens concerne une meilleure compréhension des glissements de terrain lunaires tels que l'avalanche du manteau léger que j'ai étudiée dans la vallée de Taurus-Littrow lors de l'exploration d'Apollo 17 et que j'ai continué à examiner à l'aide d'images et de données collectées plus récemment à partir de l'orbite lunaire. L'initiation et les mécanismes du flux sur la Lune peuvent être très différents de ceux de Mars ; cependant, les comparaisons aident souvent les géologues à comprendre des caractéristiques comparables.

"Comme sur la Terre, l'environnement d'impact du météore lunaire a modifié les caractéristiques de surface de l'avalanche du manteau léger des 75+ millions d'années depuis qu'elle s'est produite. La redistribution de l'impact des matériaux dans l'environnement lunaire a modifié des caractéristiques qui pourraient finalement ressembler à celles documentées dans l'étude des glissements de terrain martiens.

"Un autre intérêt par rapport au gisement Light Mantle Avalanche sera l'examen prochain d'une carotte des 70 cm supérieurs du gisement obtenue lors de l'exploration d'Apollo 17. Cette carotte précédemment protégée est en cours d'ouverture et d'examen par un grand consortium de la NASA et de scientifiques extérieurs. Cette importante étude d'un glissement de terrain martien, Pour le moment, au moins, a été confiné aux informations de télédétection.