Les crêtes surélevées qui traversent le sol d'un cratère martien ont probablement été créées par le ruissellement d'un glacier perdu depuis longtemps qui drapait autrefois les hautes terres du sud de la planète. Crédit :NASA
Des chercheurs de l'Université Brown ont découvert un type d'ancien lac de cratère inconnu sur Mars qui pourrait révéler des indices sur le climat primitif de la planète.
Dans une étude publiée dans le Journal des sciences planétaires , une équipe de recherche dirigée par Brown Ph.D. l'étudiant Ben Boatwright décrit un cratère encore sans nom avec des caractéristiques déroutantes. Le fond du cratère a des preuves géologiques indubitables d'anciens lits de ruisseaux et d'étangs, pourtant il n'y a aucune preuve de canaux d'entrée où l'eau aurait pu entrer dans le cratère de l'extérieur, et aucune preuve d'activité des eaux souterraines où elle aurait pu bouillonner d'en bas.
Alors d'où vient l'eau ?
Les chercheurs concluent que le système a probablement été alimenté par le ruissellement d'un glacier martien perdu depuis longtemps. L'eau a coulé dans le cratère au sommet du glacier, ce qui signifiait qu'il n'avait pas laissé de vallée comme il l'aurait fait couler directement sur le sol. L'eau s'est finalement déversée dans le fond du cratère bas, où il a laissé sa marque géologique sur le sol martien nu.
Le type de lac décrit dans cette étude diffère nettement des autres lacs de cratère martien, comme ceux des cratères Gale et Jezero où les rovers de la NASA explorent actuellement.
"Il s'agit d'un type de système hydrologique auparavant non reconnu sur Mars, " Boatwright a dit. " Dans les systèmes lacustres caractérisés jusqu'à présent, nous voyons des preuves de drainage venant de l'extérieur du cratère, brisant la paroi du cratère et, dans certains cas, s'écoulant de l'autre côté. Mais ce n'est pas ce qui se passe ici. Tout se passe à l'intérieur du cratère, et c'est très différent de ce qui a été caractérisé auparavant."
Les chercheurs ont cartographié où l'eau coulait et s'accumulait dans le fond du cratère. Crédit :Université Brown
Surtout, Le charpentier dit, le cratère fournit des indices clés sur le climat primitif de Mars. Il ne fait aucun doute que le climat martien était autrefois plus chaud et plus humide que le désert gelé qu'est la planète aujourd'hui. Ce qui est moins clair, cependant, est de savoir si Mars a eu un climat semblable à celui de la Terre avec de l'eau qui s'écoule continuellement pendant des millénaires, ou s'il faisait principalement froid et glacial avec des périodes passagères de chaleur et de fonte. Les simulations climatiques pour Mars précoce suggèrent que les températures culminent rarement au-dessus de zéro, mais les preuves géologiques des conditions froides et glaciales sont rares, Dit le charpentier. Cette nouvelle preuve d'une glaciation ancienne pourrait changer cela.
"Le scénario froid et glacial a été en grande partie théorique - quelque chose qui découle des modèles climatiques, " Boatwright a déclaré. "Mais les preuves de la glaciation que nous voyons ici aident à combler le fossé entre la théorie et l'observation. Je pense que c'est vraiment le gros point à retenir ici."
Boatwright a pu cartographier les détails du système lacustre du cratère à l'aide d'images haute résolution prises par Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Les images ont révélé une signature révélatrice d'anciens lits de cours d'eau, des caractéristiques appelées canaux fluviaux inversés. Lorsque l'eau s'écoule sur une surface rocheuse, il peut laisser derrière lui des sédiments à grains grossiers à l'intérieur de la vallée qu'il érode. Lorsque ces sédiments interagissent avec l'eau, ils peuvent former des minéraux plus durs que la roche environnante. Au fur et à mesure que l'érosion sur des millions d'années ronge la roche environnante, les canaux minéralisés sont laissés en arrière sous forme de crêtes surélevées traversant le paysage. Ces fonctionnalités, ainsi que les dépôts de sédiments et les caractéristiques du rivage, montrent clairement où l'eau a coulé et s'est accumulée sur le fond du cratère.
Mais sans aucun signe d'un canal d'entrée où l'eau est entrée dans le cratère, "la question devient" comment sont-ils arrivés ici ? ", a déclaré Boatwright.
Comprendre, Boatwright a travaillé avec Jim Head, son conseiller et professeur de recherche à Brown. Ils ont exclu l'activité des eaux souterraines, car le cratère manquait de canaux de sape révélateurs qui se forment dans les systèmes d'eaux souterraines. Ces canaux apparaissent généralement comme courts, canaux trapus qui manquent d'affluents - complètement opposés au dense, réseaux ramifiés de canaux inversés observés dans le cratère. Un examen attentif de la paroi du cratère a également révélé un ensemble distinct de crêtes tournées vers le haut en direction de la paroi du cratère. Les caractéristiques correspondent aux crêtes formées là où un glacier se termine et dépose des monticules de débris rocheux. Pris ensemble, les preuves indiquent un système alimenté par les glaciers, concluent les chercheurs.
Une carte topographique montre les crêtes surélevées (jaune foncé) et les zones basses où l'eau s'est accumulée (blanc). Crédit :Université Brown
Des recherches ultérieures ont montré que ce cratère n'est pas le seul de son genre. Lors de la conférence sur les sciences lunaires et planétaires de ce mois-ci, Boatwright a présenté des recherches révélant plus de 40 cratères supplémentaires qui semblent avoir des caractéristiques connexes.
Head dit que ces nouvelles découvertes pourraient être essentielles pour comprendre le climat du début de Mars.
"Nous avons ces modèles qui nous disent que le début de Mars aurait été froid et glacial, et maintenant nous avons des preuves géologiques vraiment convaincantes pour aller avec, " La tête a dit. " Non seulement cela, mais ce cratère fournit les critères dont nous avons besoin pour commencer à chercher encore plus de preuves pour tester cette hypothèse, ce qui est vraiment excitant."
