Cette image topographique à code couleur montre une partie de la surface de Mars située au nord-est de la province volcanique de Tharsis, sur la base des données recueillies par la caméra stéréo haute résolution Mars Express le 30 septembre 2019 pendant l'orbite 19913. Il s'agit d'une partie de Tempe Fossae - une série de failles tectoniques qui traversent Tempe Terra dans les hautes terres du nord de Mars. Cette vue est basée sur un modèle numérique de terrain (MNT) de la région, à partir de laquelle la topographie du paysage peut être dérivée; les parties inférieures de la surface sont représentées en bleus et violets, tandis que les régions de plus haute altitude apparaissent en blanc, jaunes et rouges, comme indiqué sur l'échelle en haut à droite. Le nord est à droite. Crédit :ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
La nature est un sculpteur puissant, comme le montre cette image de Mars Express de l'ESA, qui dépeint un fortement cicatrisé, paysage martien fracturé. Ce terrain a été formé par des forces intenses et prolongées qui ont agi sur la surface de Mars pendant des centaines de millions d'années.
Les caractéristiques de Mars trompent souvent l'œil. Il peut être difficile de dire si le sol s'est levé vers vous, ou abandonné. C'est un phénomène courant avec les cratères d'impact en particulier, et porte bien son nom "l'illusion du cratère/dôme" ; dans certaines images, les cratères semblent être de grands dômes arqués vers le spectateur, mais regardez encore, et ils deviennent plutôt une dépression dans le terrain environnant, comme prévu.
Un tel phénomène est en jeu dans cette image de Mars Express, qui montre une partie de Tempe Fossae, une série de failles qui traversent la région de Tempe Terra dans les hautes terres du nord de Mars.
Au premier coup d'œil, il est difficile de dire si le sol monte, s'enfoncer, ou un mélange des deux. Le paysage ici est rayé, marqué, et froissé :les arêtes tranchent sur le cadre, entrecoupé de l'étrange cratère d'impact, et toute la région est pleine de falaises et de gouffres.
Le terrain ici appartient à la province volcanique de Tharsis, également connu sous le nom de montée de Tharsis, qui est situé près de l'équateur de la planète, à la limite entre les basses plaines de l'hémisphère nord et les hautes terres du sud, et présente une géologie complexe provenant des processus impliqués dans sa formation.
Cette image montre une partie de la surface de Mars, situé au nord-est de la province volcanique de Tharsis, dans un contexte plus large. Il s'agit de Tempe Fossae - une série de failles tectoniques qui traversent Tempe Terra dans les hautes terres du nord de Mars. La zone délimitée par la case blanche en gras indique la zone imagée par la caméra stéréo haute résolution Mars Express le 30 septembre 2019 pendant l'orbite de 19913. Crédit :NASA MGS MOLA Science Team
Tempe Fossae est un excellent exemple de terrain présentant deux caractéristiques martiennes clés :les grabens et les horsts. Dans un sens, ce sont des opposés les uns des autres - les grabens sont des tranches de terrain qui se sont effondrées entre deux failles à peu près parallèles, tandis que les horsts sont des terrains qui ont été soulevés entre les fautes.
Au plus, les grabens vus ici atteignent quelques kilomètres de large, quelques centaines de mètres de profondeur, et plusieurs centaines de kilomètres de long. Les deux ont été créés par des forces volcaniques et tectoniques agissant à la surface de Mars, qui a fracturé le sol et l'a manipulé dans de nouvelles configurations. Mars Express a déjà observé ces caractéristiques plusieurs fois auparavant, dans des régions comme Claritas Fossae, Achéron Fossae, et l'Ascuris Planum à proximité.
Malgré toute confusion visuelle initiale, ce paysage est un mélange de failles, terrain surélevé, vallées profondes, et des crêtes largement parallèles, s'étendant à la fois vers la surface et au-dessus de la croûte martienne. L'illusion du cratère/dôme n'est en fait qu'une astuce de la lumière causée par nos yeux qui interprètent incorrectement les ombres. En comparant cette image à l'image susmentionnée d'Ascuris Planum, un terrain similaire, le souligne bien, démontrant l'importance des conditions d'éclairage en photographie.
Nos yeux terrestres sont habitués à voir des images éclairées d'en haut, mais ce n'est pas l'orientation par défaut pour les engins spatiaux, qui peut recueillir des données sous tous les angles d'ensoleillement.
Situé juste au nord-est de la colossale province volcano-tectonique de Tharsis sur Mars, le paysage montré dans cette image de Mars Express de l'ESA est un mélange de failles, terrain surélevé, vallées profondes, et des crêtes largement parallèles, s'étendant à la fois vers la surface et au-dessus de la croûte martienne. Il s'agit d'une partie de Tempe Fossae - une série de failles tectoniques qui traversent Tempe Terra dans les hautes terres du nord de Mars. Cette région est un excellent exemple de terrain présentant deux caractéristiques martiennes clés :les grabens et les horsts. Dans un sens, ce sont des opposés les uns des autres - les grabens sont des tranches de terrain qui sont tombées entre deux failles à peu près parallèles, tandis que les horsts sont des terrains qui ont été soulevés entre les fautes. Les deux ont été créés par d'énormes forces volcaniques et tectoniques agissant à la surface de Mars, qui a fracturé le sol et l'a manipulé dans de nouvelles configurations. La surface à droite du cadre est plus lisse, créé lorsque la lave a inondé la région avant de se refroidir et de se solidifier, et quelques tranches perpendiculaires à travers les crêtes principalement parallèles peuvent être vues à gauche du cadre. Alors que la province voisine de Tharsis s'agrandit, il a étiré et stressé la croûte environnante - et ces caractéristiques sont la preuve d'un changement dans la direction du stress. Cette image comprend des données recueillies le 30 septembre 2019 lors de l'orbite 19913. La résolution au sol est d'environ 15 m/pixel et les images sont centrées à environ 279°E/36°N. Cette image a été créée à l'aide des données du nadir et des canaux de couleur de la caméra stéréo haute résolution (HRSC). Le canal nadir est aligné perpendiculairement à la surface de Mars, comme s'il regardait directement la surface. Le nord est à droite. Crédit :ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Mars Express a une orbite particulière qui n'est pas héliosynchrone. Les orbites héliosynchrones passent au même endroit sur une surface planétaire à peu près à la même heure locale de la journée sur chaque orbite, par exemple, Des orbiteurs terrestres passant au-dessus d'une certaine ville vers midi tous les jours. Mars Express, cependant, ne fait pas ça, et peut donc collecter des données à un large éventail d'heures locales sur Mars. Par conséquent, il subit une gamme de conditions d'éclairage différentes lorsqu'il observe la planète rouge, et produit une gamme variée d'observations et d'instantanés de notre voisin planétaire.
A droite du cadre (pointant vers le nord de la planète), la surface devient nettement plus lisse, avec des grabens et des horsts presque introuvables. Ce profil plus lisse est le résultat de la lave inondant ces caractéristiques avant de se refroidir et de se solidifier, remplissage et resurfaçage de cette partie de Mars.
Alors que la plupart des crêtes vues ici sont parallèles les unes aux autres du coin supérieur gauche au coin inférieur droit, il y a aussi quelques rayures coupant perpendiculairement. C'est un effet de localisation, comme cette parcelle de terrain est juste au nord-est de la célèbre province de Tharsis, un ancien point chaud sur Mars pour une activité volcanique et tectonique substantielle.
Tharsis est de taille. La province mesure plusieurs milliers de kilomètres de large et cinq kilomètres de haut en moyenne par rapport au « niveau de la mer » martien, un niveau qui, étant donné le manque de mers de la planète, est arbitrairement défini sur Mars en fonction de l'altitude et de la pression atmosphérique. Il abrite les plus grands volcans de tout le système solaire, allant de 15 à plus de 20 kilomètres de hauteur.
Cette image montre une partie de la surface de Mars située au nord-est de la province volcanique de Tharsis en 3D lorsqu'elle est vue à l'aide de lunettes rouge-vert ou rouge-bleu. Il s'agit d'une partie de Tempe Fossae - une série de failles tectoniques qui traversent Tempe Terra dans les hautes terres du nord de Mars. Cet anaglyphe a été dérivé des données obtenues par les canaux nadir et stéréo de la caméra stéréo à haute résolution (HRSC) sur Mars Express de l'ESA pendant l'orbite du vaisseau spatial 19913. Il couvre une partie de la surface martienne centrée à 279°E/36°N. Le nord est à droite. Crédit :ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Cette image montre une partie de la surface de Mars située au nord-est de la province volcanique de Tharsis. Il s'agit d'une partie de Tempe Fossae - une série de failles tectoniques qui traversent Tempe Terra dans les hautes terres du nord de Mars. Il comprend des données recueillies le 30 septembre 2019 lors de l'orbite 19913. La résolution au sol est d'environ 15 m/pixel et les images sont centrées à environ 279°E/36°N. Cette image a été créée à l'aide des données du nadir et des canaux de couleur de la caméra stéréo haute résolution (HRSC). Le canal nadir est aligné perpendiculairement à la surface de Mars, comme s'il regardait directement la surface. Cette imagerie stéréo HRSC a ensuite été utilisée pour dériver un modèle numérique d'élévation, sur laquelle se fonde cette vue oblique. Crédit :ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Alors que la province devenait de plus en plus grande sur plusieurs centaines de millions d'années, il a étiré et stressé la croûte environnante, provoquant sa fracture et sa déchirure dans différentes directions. Les tranches perpendiculaires vues sur cette image sont la preuve d'un changement dans la direction de la contrainte.
Alors que la formation de Tharsis a provoqué une activité tectonique localement, comme le montrent ces tranches, il a également influencé la croûte de Mars à une échelle beaucoup plus grande et aurait eu une influence majeure dans la formation de Valles Marineris, le plus grand canyon du système solaire. Une érosion généralisée s'est produite dans Valles Marineris depuis sa formation, façonner et sculpter le paysage dans le système de canyons que nous voyons aujourd'hui.
L'exploration de la géologie de Mars est un objectif clé de Mars Express. Lancé en 2003, le vaisseau spatial est en orbite autour de la planète rouge depuis plus d'une décennie et demie; il a depuis été rejoint par l'ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), qui est arrivé en 2016, tandis que le rover ExoMars Rosalind Franklin et sa plate-forme scientifique de surface qui l'accompagne devraient être lancés en 2022.
La flotte d'engins spatiaux actuellement sur Mars, exploité par plusieurs agences spatiales, sont capables d'imager la surface de la planète à des échelles allant du global (avec une résolution spatiale d'une dizaine de mètres) au local (résolution spatiale d'environ un mètre). Cette combinaison permet aux scientifiques de caractériser les processus géologiques à l'échelle mondiale, régional, et échelles locales, leur permettant de travailler à une meilleure compréhension de Mars et de son histoire fascinante.
