Sur Mars, règles du vent. Le vent façonne les paysages de la planète rouge depuis des milliards d'années et continue de le faire aujourd'hui. Des études utilisant à la fois un orbiteur de la NASA et un rover révèlent ses effets à grande échelle sur les paysages étrangement structurés du cratère Gale.

Le rover Curiosity Mars de la NASA, sur la pente inférieure du mont Sharp, une montagne stratifiée à l'intérieur du cratère, a commencé une deuxième campagne d'enquête sur les dunes de sable actives sur le flanc nord-ouest de la montagne. Le rover a également observé des tourbillons transportant de la poussière et vérifié à quelle distance le vent déplace les grains de sable en une seule journée.

Les observations de Gale Crater par Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA ont confirmé des modèles et des taux d'érosion éolienne à long terme qui aident à expliquer l'étrangeté d'avoir une montagne en couches au milieu d'un cratère d'impact.

"La perspective de l'orbiteur nous donne une vue d'ensemble - de tous les côtés du mont Sharp et du contexte régional du cratère Gale. Nous combinons cela avec les détails locaux et la vérité au sol que nous obtenons du rover, " a déclaré Mackenzie Day de l'Université du Texas, Austin, auteur principal d'un rapport de recherche dans la revue Icarus sur le rôle dominant du vent à Gale.

Les observations combinées montrent que les modèles de vent dans le cratère diffèrent aujourd'hui de ceux du moment où les vents du nord ont enlevé les matériaux qui remplissaient autrefois l'espace entre le mont Sharp et le bord du cratère. Maintenant, Le mont Sharp lui-même est devenu un facteur majeur dans la détermination des directions locales des vents. Le vent a façonné la montagne; maintenant la montagne façonne le vent.

L'atmosphère martienne est environ cent fois plus mince que celle de la Terre, les vents sur Mars exercent donc beaucoup moins de force que les vents sur Terre. Le temps est le facteur qui rend les vents martiens si dominants dans la formation du paysage. La plupart des forces qui façonnent les paysages de la Terre :l'eau qui érode et déplace les sédiments, activité tectonique qui construit des montagnes et recycle la croûte de la planète, volcanisme actif - n'ont pas beaucoup influencé Mars depuis des milliards d'années. Sable transporté par le vent, même si peu fréquent, peut rogner les paysages martiens pendant tout ce temps.

Comment faire une montagne en couches

Le cratère Gale est né lorsque l'impact d'un astéroïde ou d'une comète il y a plus de 3,6 milliards d'années a creusé un bassin de près de 160 kilomètres de large. Sédiments comprenant des roches, du sable et du limon ont ensuite rempli le bassin, certains livrés par des rivières qui coulaient de terrain plus élevé entourant Gale. Curiosity a trouvé des preuves de cette ère humide d'il y a plus de 3 milliards d'années. Un tournant dans l'histoire de Gale - lorsque l'accumulation nette de sédiments s'est transformée en élimination nette par l'érosion éolienne - a peut-être coïncidé avec un tournant clé du climat de la planète alors que Mars devenait plus sèche, Jour noté.

Les scientifiques ont proposé pour la première fois en 2000 que le monticule au centre du cratère Gale est un vestige du vent érodant ce qui avait été un bassin totalement rempli. Le nouveau travail calcule que le vaste volume de matériel enlevé—environ 15, 000 milles cubes (64, 000 kilomètres cubes) - est cohérent avec les observations orbitales des effets des vents dans et autour du cratère, multiplié par un milliard d'années ou plus.

D'autres nouvelles recherches, en utilisant la curiosité, se concentre sur l'activité éolienne moderne à Gale.

Ce mois-ci, le rover enquête sur un type de dunes de sable dont la forme diffère des dunes étudiées par la mission à la fin de 2015 et au début de 2016. Les dunes en forme de croissant étaient la caractéristique de la campagne précédente, la toute première étude de près des dunes de sable actives. ailleurs que sur Terre. La deuxième campagne de dunes de la mission se déroule sur un groupe de dunes linéaires en forme de ruban.

« Dans ces dunes linéaires, le sable est transporté le long du chemin du ruban, tandis que le ruban peut osciller d'avant en arrière, Côte à côte, " dit Nathan Bridges, un membre de l'équipe scientifique Curiosity au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland.

La saison au Gale Crater est maintenant l'été, la période la plus venteuse de l'année. C'est l'autre différence principale par rapport à la première campagne de dunes, menée pendant l'hiver martien moins venteux.

"Nous gardons Curiosity occupé dans une zone avec beaucoup de sable à une saison où il y a beaucoup de vent qui la souffle, " a déclaré Ashwin Vasavada, scientifique du projet Curiosity du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadéna, Californie. « Un aspect sur lequel nous voulons en savoir plus est l'effet du vent sur le tri des grains de sable de composition différente. Cela nous aide à interpréter les dunes modernes ainsi que les grès anciens. »

Avant que Curiosity ne monte plus haut sur le mont Sharp, la mission évaluera le mouvement des particules de sable au niveau des dunes linéaires, examiner les formes d'ondulation à la surface des dunes, et déterminer le mélange de composition du matériau dunaire.

Sable mouvant et 'Dust Devils'

Images prises à un jour d'intervalle du même terrain, y compris quelques paires récentes de la caméra orientée vers le bas qui a enregistré la descente du rover le jour de l'atterrissage, montrent de petites ondulations de sable se déplaçant d'environ 2,5 centimètres sous le vent.

Pendant ce temps, des tourbillons appelés "diables de poussière" ont été enregistrés se déplaçant à travers le terrain dans le cratère, dans des séquences d'images de l'après-midi prises à plusieurs secondes d'intervalle.

Après avoir terminé les observations et les mesures prévues des dunes, Curiosity se dirigera vers le sud et en montée vers une crête où l'hématite minérale a été identifiée à partir des observations de Mars Reconnaissance Orbiter. L'équipe scientifique de Curiosity a décidé d'appeler cette caractéristique remarquable la "Vera Rubin Ridge, " commémorant Vera Cooper Rubin (1928-2016), dont les observations astronomiques ont fourni la preuve de l'existence de la matière noire de l'univers.

Alors que Curiosity se concentre sur les dunes de sable, les ingénieurs de rover analysent les résultats des tests de diagnostic sur le mécanisme d'alimentation du forage, qui entraîne le foret vers l'intérieur et l'extérieur pendant le processus de collecte d'échantillons d'une roche. Une cause possible d'un problème intermittent avec le mécanisme est qu'une plaque de freinage du mouvement peut être obstruée, peut-être à cause d'un petit débris, résistance au relâchement du frein. Les tests de diagnostic sont conçus pour être utiles dans la planification de la meilleure façon de reprendre l'utilisation de la perceuse.

L'équipe de rover étudie également pourquoi le couvercle de l'objectif du Mars Hand Lens Imager (MAHLI) monté sur le bras de Curiosity ne s'est pas complètement ouvert en réponse aux commandes du 24 février. Le bras a été levé pour minimiser le risque que du sable transporté par le vent n'atteigne l'objectif pendant le couvercle est partiellement ouvert. Des tests de diagnostic du couvre-objectif sont prévus cette semaine.

Au cours de la première année après l'atterrissage de Curiosity en 2012 dans le cratère Gale, la mission a atteint son objectif principal en constatant que la région offrait autrefois des conditions environnementales favorables à la vie microbienne. Les conditions dans les anciens environnements de lac martien d'eau douce à longue durée de vie comprenaient tous les éléments chimiques clés nécessaires à la vie telle que nous la connaissons, ainsi qu'une source d'énergie chimique qui est utilisée par de nombreux microbes sur Terre. La mission prolongée étudie comment et quand les anciennes conditions habitables ont évolué vers des conditions plus sèches et moins favorables à la vie.