Neige poussiéreuse déterrée par Phoenix Mars Lander de la NASA, quelques centimètres sous la surface. La boîte bleue représente la glace et la boîte rouge représente le sol. Crédit :NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University.
Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques ont trouvé de la glace à de nombreux endroits sur Mars. La plupart des glaces martiennes ont été observées à partir de satellites orbitaux comme Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Mais déterminer la taille des grains et la teneur en poussière de la glace à partir de cette distance au-dessus de la surface est un défi. Et ces aspects de la glace sont cruciaux pour aider les scientifiques à déterminer l'âge de la glace et comment elle s'est déposée.
Ainsi, les planétologues Aditya Khuller et Philip Christensen de l'Arizona State University, avec Stephen Warren, un expert de la glace et de la neige terrestre de l'Université de Washington, développé une nouvelle approche pour déterminer à quel point la glace de Mars est poussiéreuse.
En combinant les données de Phoenix Mars Lander et de Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA avec des simulations informatiques utilisées pour prédire la luminosité de la neige et de la glace glaciaire sur Terre, ils ont réussi à faire correspondre la brillance de la glace martienne et à déterminer sa teneur en poussière. Leurs résultats ont été récemment publiés dans l'AGU's Journal of Geophysical Research :Planètes .
Mars est une planète poussiéreuse, une grande partie de sa glace est également poussiéreuse et beaucoup plus sombre que la neige fraîche que nous pourrions voir sur Terre. Plus la glace est poussiéreuse, plus la glace devient sombre et donc chaude, ce qui peut affecter à la fois sa stabilité et son évolution dans le temps. Sous certaines conditions, cela pourrait aussi signifier que la glace pourrait fondre sur Mars.
Illustration de la façon dont de petites quantités de poussière martienne peuvent réduire la luminosité et changer la couleur de la neige martienne. Les lignes colorées du graphique (bleu, rouge, jaune et violet) correspondent à la façon dont de petites quantités de poussière réduisent la luminosité de la neige pure (représentée par une ligne noire) vers la luminosité de la poussière martienne pure (représentée par une ligne grise). La « couleur » simulée de chaque type de neige/poussière est indiquée dans les cases noires. Remarquez comment la couleur de la neige avec 0,1% de poussière semble très similaire à la couleur de la poussière pure, comme on le voit aussi sur le rover Curiosity après une tempête de poussière (à droite) Crédit :NASA/JPL-Caltech/MSSS.
"Il y a une chance que cette glace poussiéreuse et sombre fonde à quelques centimètres, " a déclaré Khuller. " Et toute eau liquide souterraine produite par la fonte sera protégée de l'évaporation dans l'atmosphère vaporeuse de Mars par la couverture de glace sus-jacente. "
Sur la base de leurs simulations, ils prédisent que la glace creusée par le Phoenix Mars Lander formée par des chutes de neige poussiéreuse, au cours du dernier million d'années, similaire à d'autres dépôts de glace trouvés précédemment à travers les latitudes moyennes de Mars.
Glace déterrée par Phoenix Mars Lander de la NASA, quelques centimètres sous la surface. Les cases rouges et bleues indiquent les emplacements des mesures de luminosité indiqués sur la droite. Le bleu représente la glace et le rouge représente le sol. Crédit :NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University. Les mesures de glace et de sol de Blaney et al. (2009).
"Il est largement admis que Mars a connu plusieurs périodes glaciaires tout au long de son histoire, et il semble que la glace exposée à travers les latitudes moyennes de Mars soit un vestige de cette ancienne chute de neige poussiéreuse, ", a déclaré Khuller.
Pour les prochaines étapes, l'équipe espère approfondir l'analyse des expositions à la glace sur Mars, évaluer si la glace pourrait réellement fondre, et en savoir plus sur l'histoire climatique de Mars.
Au fur et à mesure que les grains de neige grandissent et grossissent, la quantité d'air entre les grains diminue et la glace apparaît plus foncée. Cela réduit le nombre de réflexions lumineuses dans la glace et augmente la probabilité que la lumière soit absorbée par la glace. Au fur et à mesure que les grains grossissent, la luminosité diminue, et de la neige plus ancienne, le névé et la glace glaciaire semblent plus foncés que frais, neige propre. La figure de droite illustre comment l'air contenu dans la neige se réduit progressivement pour former du névé, et finalement la glace des glaciers. Crédit :Mattavelli (2016).
"Nous travaillons au développement de simulations informatiques améliorées de la glace martienne pour étudier son évolution dans le temps, et s'il pourrait fondre pour former de l'eau liquide, ", a déclaré Khuller. "Les résultats de cette étude feront partie intégrante de notre travail, car le fait de savoir à quel point la glace est sombre influence directement son degré de chaleur."
