Dans un nouvel article publié aujourd'hui dans le Actes des Académies nationales des sciences ( PNAS ), géologue planétaire Joe Levy, professeur adjoint de géologie à l'Université Colgate, révèle une nouvelle analyse révolutionnaire des mystérieux glaciers de Mars.

Sur Terre, les glaciers ont couvert de larges pans de la planète au cours de la dernière période glaciaire, qui a atteint son apogée vers 20, il y a 000 ans, avant de reculer vers les pôles et de laisser derrière eux les rochers qu'ils repoussaient. Sur Mars, cependant, les glaciers ne sont jamais partis, restant gelé sur la surface froide de la planète rouge pendant plus de 300 millions d'années, couvert de débris. "Tous les rochers et le sable transportés sur cette glace sont restés à la surface, " dit Levy. " C'est comme mettre de la glace dans une glacière sous tous ces sédiments. "

Géologues, cependant, n'ont pas été en mesure de dire si tous ces glaciers se sont formés au cours d'une période glaciaire martienne massive, ou dans de multiples événements distincts sur des millions d'années. Étant donné que les périodes glaciaires résultent d'un changement dans l'inclinaison de l'axe d'une planète (connu sous le nom d'obliquité), répondre à cette question pourrait indiquer aux scientifiques comment l'orbite et le climat de Mars ont changé au fil du temps, ainsi que le type de roches, des gaz, ou même des microbes pourraient être piégés à l'intérieur de la glace.

"Il existe de très bons modèles pour les paramètres orbitaux de Mars pour les 20 derniers millions d'années, " dit Levy. " Après cela, les modèles ont tendance à devenir chaotiques. "

Levy a concocté un plan pour examiner les roches à la surface des glaciers comme une expérience naturelle. Comme ils s'érodent vraisemblablement avec le temps, une progression constante de roches plus grosses à plus petites en descendant indiquerait un seul, événement de la longue période glaciaire.

Choisir 45 glaciers à examiner, Levy a acquis des images haute résolution collectées par le satellite Mars Reconnaissance Orbiter et a entrepris de compter la taille et le nombre de roches. Avec une résolution de 25 centimètres par pixel, "vous pouvez voir des choses de la taille d'une table à manger, " dit Lévy.

Même à ce grossissement, cependant, l'intelligence artificielle ne peut pas déterminer avec précision ce qui est ou n'est pas un rocher sur les surfaces rugueuses des glaciers ; Levy a donc demandé l'aide de 10 étudiants de Colgate pendant deux étés pour compter et mesurer une soixantaine, 000 gros rochers. "Nous avons fait une sorte de travail de terrain virtuel, monter et descendre ces glaciers et cartographier les rochers, " dit Lévy.

Levy a d'abord paniqué quand, loin d'une progression ordonnée des blocs par taille, les tailles des roches semblaient être distribuées au hasard. "En réalité, les rochers nous racontaient une autre histoire, " dit Levy. " Ce n'était pas leur taille qui comptait; c'était la façon dont ils étaient regroupés ou regroupés. "

Puisque les roches voyageaient à l'intérieur des glaciers, ils ne s'érodaient pas, il se rendit compte. À la fois, ils étaient répartis en bandes claires de débris à la surface des glaciers, marquant la limite des écoulements de glace séparés et distincts, formé alors que Mars vacillait sur son axe.

Sur la base de ces données, Levy a conclu que Mars a subi entre six et 20 périodes glaciaires distinctes au cours des 300 à 800 millions d'années. Ces constatations apparaissent dans PNAS , écrit avec six étudiants actuels ou anciens de Colgate; Will Cipolli, professeur de mathématiques à Colgate; et collègues de la NASA, l'Université de l'Arizona, Université d'État de Fitchburg, et l'Université du Texas-Austin.

"Cet article est la première preuve géologique de ce que l'orbite et l'obliquité martiennes ont pu faire pendant des centaines de millions d'années, " dit Levy. La découverte que les glaciers se sont formés au fil du temps a des implications pour la géologie planétaire et même l'exploration spatiale, il explique. "Ces glaciers sont de petites capsules temporelles, capturer des instantanés de ce qui se passait dans l'atmosphère martienne, " dit-il. " Maintenant, nous savons que nous avons accès à des centaines de millions d'années d'histoire martienne sans avoir à creuser profondément dans la croûte - nous pouvons simplement faire une randonnée le long de la surface. "

Cette histoire inclut tous les signes de vie potentiellement présents du passé lointain de Mars. "S'il y a des biomarqueurs qui soufflent, ceux-là aussi vont être piégés dans la glace. » En même temps, les éventuels explorateurs de Mars qui pourraient avoir besoin d'extraire de l'eau douce des glaciers pour survivre devront savoir qu'il peut y avoir des bandes de roches à l'intérieur qui rendront le forage dangereux. Levy et ses collègues sont maintenant en train de cartographier le reste des glaciers à la surface de Mars, en espérant avec les données qu'ils ont, l'intelligence artificielle peut maintenant nous former pour prendre en charge le dur travail d'identification et de comptage des rochers.

Cela nous rapprochera d'une histoire planétaire complète de la planète rouge, y compris la question séculaire de savoir si Mars aurait jamais pu soutenir la vie.

"Il y a beaucoup de travail à faire pour comprendre les détails de l'histoire du climat martien, " dit Lévy, "y compris quand et où il faisait assez chaud et assez humide pour qu'il y ait des saumures et de l'eau liquide."