Le pôle nord de Mars contient une grande calotte glaciaire composée de nombreuses couches d'eau gelée. Comme des carottes de glace sur Terre, ces couches offrent un enregistrement alléchant du climat sur Mars au cours des derniers millions d'années. La première étape du décodage de cet enregistrement climatique consiste à déterminer comment ces couches se forment et quel âge chacune pourrait avoir, une tâche difficile à effectuer depuis l'orbite.

Dans une nouvelle étude, Wilcoski et Hayne ont utilisé des données de topographie de surface à haute résolution capturées par l'expérience scientifique d'imagerie à haute résolution (HiRISE) à bord de Mars Reconnaissance Orbiter pour tenter de tracer l'évolution de la glace au fil du temps. Les chercheurs ont examiné la rugosité de la couche supérieure de glace - qui montre une variété d'ondulations et de crêtes régulières de différentes tailles et formes - et ont utilisé l'imagerie satellite pour valider un modèle qui simulait les interactions avec le climat polaire martien et qui reproduisait le topographie de la calotte glaciaire.

Le modèle fonctionne en simulant comment le rayonnement solaire peut donner lieu aux ondulations observées par l'orbiteur. Cela indique que les petites bosses à la surface de la glace ont tendance à s'exagérer avec le temps, car l'insolation enlève le côté de la bosse faisant face au soleil mais pas l'arrière, créant une série de crêtes et de vallées qui s'accentuent avec le temps.

Une fois que le modèle a pu reproduire ce comportement, les chercheurs l'ont utilisé pour montrer que les ondulations résultantes devraient avoir environ 10 mètres de diamètre et 1 mètre de profondeur. Au fur et à mesure que les fonctionnalités vieillissent, la longueur d'onde - la distance entre chaque ondulation - augmente, et les ondulations se déplacent vers le pôle. Ce comportement est resté constant, que les chercheurs aient augmenté la densité de vapeur d'eau atmosphérique ou l'aient ramenée à zéro, suggérant que le motif se forme, que la quantité totale de glace augmente ou diminue.

Si le nouveau modèle est exact, la rugosité de surface observée sur la calotte glaciaire au pôle nord de Mars devrait se former en 1, 000-10, 000 ans, les auteurs disent, un point de départ pour comprendre l'histoire climatique de la planète.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation d'Eos, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.