Vue en perspective en coupe (vers 150°E) dans le volume 3D de Planum Boreum SHARAD converti en profondeur, indiquant la puissance de retour du radar (bleu haut, blanc bas) des caractéristiques précédemment connues (noir) et enterrées (rouge) dans la calotte polaire nord. La zone de non-données SHARAD est due à l'inclinaison de l'orbite de MRO. La conversion de profondeur suppose de la glace d'eau pure (εʹ =3,15). L'échelle est approximative (varie dans cette perspective), avec une exagération verticale de 136:1. Crédit :Institut des sciences planétaires
Les volumes radar souterrains tridimensionnels (3D) générés à partir de milliers de profils radars 2D révèlent de nouvelles informations sur les régions polaires de Mars, y compris une cartographie plus précise du CO2 et des glaces d'eau, la découverte de cratères d'impact enfouis, et de nouvelles données d'altitude. Le scientifique principal du PSI, Nathaniel E. Putzig, est l'auteur principal du nouvel article d'Icarus « Imagerie radar tridimensionnelle des structures et des cratères dans les calottes polaires martiennes ».
Ces informations aideront les scientifiques à mieux comprendre les changements climatiques martiens et pourraient leur permettre de déterminer l'âge des calottes polaires sans utiliser de modèles climatiques. Les volumes de données 3-D ont été assemblés à partir des observations du sondeur Shallow Radar (SHARAD) à bord du Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA pendant plus de 2, 000 passe au-dessus de chaque pôle martien.
« Un exemple est la cartographie plus précise des dépôts de glace de CO2 dans le sud qui nous permet de fournir une nouvelle, estimation plus large de leur volume. La sublimation de cette glace de CO2 dans l'atmosphère - qui aurait eu lieu à divers moments de l'histoire martienne - ferait plus que doubler la pression atmosphérique actuelle, " a déclaré Putzig. " Cela permettrait à l'eau liquide d'être stable à la surface dans beaucoup plus d'endroits qu'elle ne l'est aujourd'hui. "
Un type de caractéristique dans les calottes polaires qui n'a jamais été détecté ou cartographié avec des profils radar à orbite unique est les cratères d'impact enfouis. "Dans les volumes radar 3D, nous pouvons identifier et cartographier des entités en forme de bol qui semblent être des cratères d'impact enfouis, beaucoup d'entre eux à la base des couches glacées, " Putzig a déclaré. "Pour estimer l'âge des surfaces planétaires, les scientifiques combinent des informations sur le nombre, Taille, et la distribution des cratères et la connaissance des taux de cratères au fil du temps dans le système solaire.
Vue en perspective en coupe (vers 315°E) dans le volume 3D de Planum Australe SHARAD converti en profondeur, indiquant la puissance de retour du radar (bleu haut, blanc bas) à partir de caractéristiques précédemment connues (noir) et enterrées (rouge) dans la calotte polaire sud. La zone de non-données SHARAD est due à l'inclinaison de l'orbite de MRO. La conversion de profondeur suppose de la glace d'eau pure (εʹ =3,15). L'échelle est approximative (varie dans cette perspective), avec une exagération verticale de 136:1. Crédit :Institut des sciences planétaires
"Notre analyse des cratères apparents à la base de la calotte nord donne un âge d'environ 3,5 milliards d'années, ce qui est cohérent avec l'âge précédemment estimé pour les plaines environnantes à partir des statistiques de cratères de surface, ", a déclaré Putzig. "Cet accord global nous donne une plus grande confiance dans l'identification des cratères enfouis alors que nous continuons à les rechercher dans les glaces et sous la calotte sud."
"La 3-D rend ce type d'enquête beaucoup plus efficace que notre travail dans le passé, et certaines choses qui étaient auparavant impossibles sont maintenant accomplies rapidement », a déclaré Isaac B. Smith, co-auteur et chercheur du PSI. « Cette nouvelle façon d'utiliser les données radar nous évite de cartographier minutieusement chaque caractéristique dans des milliers de profils 2D. Avec les volumes 3D, nous pouvons voir immédiatement des choses qui ont pris des mois ou des années à cartographier avec l'ensemble de données 2D."
Un autre ajout apporté par les volumes 3-D est une plus grande couverture topographique des pôles. Le vaisseau spatial Mars Global Surveyor (MGS) a fourni des informations topographiques à partir de son instrument Mars Orbiter Laser Altimètre (MOLA) entre 86,95 degrés nord et sud, mais les latitudes plus polaires que cela n'étaient pas bien mesurées. Pour les profils 2D, ces données topographiques aident à distinguer les réflexions radar des caractéristiques de surface de chaque côté de la trajectoire au sol de l'engin spatial des réflexions souterraines qui arrivent en même temps. Le manque antérieur de données topographiques aux très hautes latitudes polaires a rendu cette étape importante impossible. Cependant, l'orbite MRO atteint des latitudes de 87,45 degrés, et les réflexions de surface cartographiées dans les volumes radar 3-D sur les deux calottes fournissent désormais des données d'élévation dans ces zones de latitude couvrant 28, 500 kilomètres carrés. Ces nouvelles données permettront des modèles radar plus précis pour les observations polaires.
