Une partie de la formation Medusae Fossae sur Mars montrant l'effet de milliards d'années d'érosion. L'image a été acquise par la caméra HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) à bord de Mars Reconnaissance Orbiter. Crédit :NASA/JPL/Université de l'Arizona
La poussière qui recouvre une grande partie de la surface de Mars provient en grande partie d'une seule formation géologique de mille kilomètres de long près de l'équateur de la planète rouge, les scientifiques ont trouvé.
Une étude publiée dans la revue Communication Nature trouvé une correspondance chimique entre la poussière dans l'atmosphère martienne et la caractéristique de surface, appelé la formation Medusae Fossae.
"Mars ne serait pas aussi poussiéreuse s'il n'y avait pas cet énorme gisement qui s'érode progressivement au fil du temps et pollue la planète, essentiellement, " a déclaré le co-auteur Kevin Lewis, professeur adjoint de sciences de la Terre et des planètes à l'Université Johns Hopkins.
Dans le film Le Martien, une tempête de poussière mène à une série d'événements qui bloquent un astronaute joué par l'acteur Matt Damon. Comme dans le film, la poussière sur Mars a causé des problèmes pour les missions réelles, y compris le rover d'exploration Spirit Mars. L'amende, des substances pulvérulentes peuvent pénétrer dans des instruments coûteux et obscurcir les panneaux solaires nécessaires à l'alimentation des équipements.
Sur Terre, la poussière est séparée des formations rocheuses molles par les forces de la nature, y compris le vent, l'eau, glacier, volcans et impacts de météores. Depuis plus de 4 milliards d'années, cependant, les courants d'eau et les glaciers en mouvement n'ont probablement apporté qu'une faible contribution au réservoir mondial de poussière sur Mars. Alors que les cratères de météores sont une caractéristique commune sur la quatrième planète du soleil, les fragments créés par les impacts sont généralement plus gros que les fines particules qui composent la poussière martienne.
"Comment Mars fait-il autant de poussière, car aucun de ces processus n'est actif sur Mars ?", a déclaré l'auteur principal Lujendra Ojha, un boursier postdoctoral dans le laboratoire de Lewis. Bien que ces facteurs aient pu jouer un rôle dans le passé, quelque chose d'autre est à blâmer pour les grandes étendues de poussière qui entourent Mars maintenant, il a dit.
Ojha et l'équipe scientifique ont examiné la composition chimique de la poussière. Les atterrisseurs et les rovers éloignés les uns des autres sur la planète ont tous rapporté des données étonnamment similaires sur la poussière. "La poussière partout sur la planète est enrichie en soufre et en chlore et elle a ce rapport soufre/chlore très distinct, " dit Ojha.
Ils ont également étudié les données capturées par le vaisseau spatial Mars Odyssey, qui tourne autour de la planète depuis 2001. Ojha et ses collègues ont pu identifier la région MFF comme ayant une abondance de soufre et de chlore, ainsi qu'une correspondance avec le rapport soufre/chlore dans la poussière de Mars.
Des découvertes antérieures suggèrent que le MFF avait une origine volcanique. Une fois 50 pour cent de la zone continentale des États-Unis en taille, le vent l'a érodé, laissant derrière lui une zone qui est maintenant plus d'environ 20 pour cent. C'est pourtant le plus grand gisement volcanique connu de notre système solaire.
Les crêtes sculptées par le vent connues sous le nom de yardangs sont les vestiges de l'érosion. En calculant combien de MFF a été perdu au cours des 3 derniers milliards d'années, les scientifiques pourraient se rapprocher de la quantité actuelle de poussière sur Mars, assez pour former une couche globale de 2 à 12 mètres d'épaisseur.
Les particules de poussière peuvent également affecter le climat martien en absorbant le rayonnement solaire, entraînant des températures plus basses au niveau du sol et des températures plus élevées dans l'atmosphère. Ce contraste de température peut créer des vents plus forts, conduisant à plus de poussière soulevée de la surface.
Alors que les tempêtes de poussière saisonnières se produisent chaque année martienne (deux fois plus longtemps qu'une année terrestre), des tempêtes de poussière mondiales peuvent se former environ tous les 10 ans environ.
"Ça explique juste, potentiellement, une grande partie de la façon dont Mars est arrivée à son état actuel, ", a déclaré Lewis.