Mars : des rivières alimentées par les eaux de ruissellement

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Il y a bien longtemps, sur Mars, l’eau creusait de profonds lits dans la surface de la planète, mais nous ne savons toujours pas quel temps la nourrissait. Les scientifiques n’en sont pas sûrs, car leur compréhension du climat martien il y a des milliards d’années reste incomplète.

Des rivières persistaient sur l’ancienne planète Mars

Une nouvelle étude réalisée par des scientifiques de l’Université de Chicago a répertorié ces rivières pour conclure à la persistance d’un important écoulement fluvial sur Mars plus tard que prévu dans son histoire. Selon l’étude publiée le 27 mars dans Science Advances, les eaux de ruissellement étaient intenses – les rivières sur Mars étaient plus larges que celles sur la Terre aujourd’hui – et se sont produites à des centaines d’endroits sur la planète rouge.

Cela complique la situation pour les scientifiques qui tentent de modéliser l’ancien climat martien, a déclaré Edwin Kite, auteur principal de l’étude, professeur adjoint de sciences géophysiques et expert de l’histoire de Mars et des climats d’autres mondes. « Il est déjà difficile d’expliquer les rivières ou les lacs à partir des informations dont nous disposons », a-t-il déclaré. « Cela rend un problème difficile encore plus difficile. »

Il est déjà difficile d’expliquer les rivières ou les lacs à partir des informations dont nous disposons. Cela rend un problème difficile encore plus difficile. — Professeur Edwin Kite

Mais, a-t-il dit, les contraintes pourraient être utiles pour vérifier les nombreuses théories proposées par les chercheurs pour expliquer le climat martien.

Mars est entrecoupée de traces distinctives de rivières mortes depuis longtemps. Les engins spatiaux de la NASA ont pris des photos de centaines de ces rivières depuis leur orbite. Lorsque le mobile Mars Curiosity a atterri en 2012, il a renvoyé des images de cailloux arrondis, qui ont longtemps sombré au fond d’une rivière.

Pourquoi l’ancienne Mars avait de l’eau liquide ?

Mais c’est une question de savoir pourquoi l’ancienne Mars avait de l’eau liquide. L’atmosphère de Mars est extrêmement mince et, au début de son histoire, elle ne recevait également qu’un tiers de la lumière solaire de la Terre actuelle, ce qui ne devrait pas suffire à réchauffer l’eau pour qu’elle soit liquide.

« En effet, même sur l’ancienne Mars, quand il faisait suffisamment humide pour que les rivières existent, le reste des données semble indiquer que Mars était extrêmement froid et sec la plupart du temps », a déclaré Kite.

Cherchant à mieux comprendre les précipitations martiennes, Kite et ses collègues ont analysé des photographies et des modèles d’élévation de plus de 200 anciens lits de rivières martiennes couvrant une période d’un milliard d’années. Ces lits de rivière sont une source riche d’indices sur l’eau qui les traversa et sur le climat qui les a produits.

Par exemple, la largeur et l’inclinaison des lits de la rivière et la taille du gravier renseignent les scientifiques sur la force du débit d’eau, et la quantité de gravier limite le volume d’eau traversant ces lits de rivières.

Un fort effet de serre

Leur analyse montre clairement la preuve d’un fort ruissellement qui s’est produit jusque dans la dernière phase du climat humide, a déclaré Kite. Les résultats fournissent des indications à ceux qui tentent de reconstruire le climat martien, a déclaré Kite.

Par exemple, la taille des rivières implique que l’eau coulait en permanence, pas seulement à midi, les modélisateurs du climat doivent donc prendre en compte un fort effet de serre afin de maintenir la planète suffisamment chaude pour que les températures diurnes moyennes dépassent le point de congélation de l’eau.

Les rivières montrent également un fort débit jusqu’à la dernière minute géologique, avant que le climat humide ne s’assèche. « On s’attendait à ce qu’ils s’atténuent progressivement avec le temps, mais ce n’est pas ce que nous voyons », a déclaré Kite. Les rivières deviennent plus courtes – des centaines de kilomètres plutôt que des milliers – mais le débit est toujours important. « Les jours les plus humides de l’année sont encore très humides. »

Cette recherche répond à des questions mais en soulève de nouvelles

Il est possible que le climat ait une sorte d’interrupteur «marche / arrêt», spécule Kite, qui bascule entre les cycles secs et humides. «Notre travail répond à certaines questions existantes mais en soulève de nouvelles. Qu’est-ce qui ne va pas: les modèles climatiques, les modèles d’évolution de l’atmosphère ou notre compréhension de base de la chronologie du système solaire intérieur?

Le spécialiste des données SIG / données planétaires d’Uhichicago, David Mayer, qui fait maintenant partie du programme d’astrogéologie de l’enquête géologique aux États-Unis, et Gaia Stucky de Quay, étudiant invité de l’Imperial College de Londres, ont corédigé cette étude, ainsi que des scientifiques de la Smithsonian Institution, la Musée d’histoire à Londres et au Centre national de la recherche scientifique à Paris. Cette étude a utilisé les ressources du centre d’informatique de l’Université de Chicago.

Source : University of Chicago
Crédit photo sur Unsplash : Yuliya Kosolapova

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