octobre 1, 2022

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Mars avait déjà des glaciers en mouvement, mais ils se sont comportés différemment dans la gravité inférieure de la planète

Sur Terre, les changements de notre climat ont fait avancer et reculer les glaciers tout au long de notre histoire géologique (connue sous le nom de périodes glaciaires et interglaciaires). Le mouvement de ces glaciers a sculpté des caractéristiques à la surface, notamment des vallées en forme de U, des vallées suspendues et des fjords. Ces caractéristiques manquent à la surface de Mars, ce qui a conduit les scientifiques à conclure que tous les glaciers à sa surface dans un passé lointain étaient stationnaires. Cependant, de nouvelles recherches menées par une équipe de scientifiques planétaires américains et français indiquent que les glaciers martiens se sont déplacés plus lentement que ceux de la Terre.

La recherche a été menée par une équipe de géologues et de planétologues de École d’exploration de la Terre et de l’espace (SESE) à l’Arizona State University (ASU) et Laboratoire de Planétologie et Géosciences (LPG) à l’Université de Nantes en France. L’étude a été dirigée par Anna Grau Gallover, boursière d’exploration 2018 au SESE (actuellement au LPG), qui était chercheuse postdoctorale à l’Arizona State University lorsqu’elle a été menée. L’étude est intituléeFilets de vallée et record de glaciation sur l’ancienne Mars« est récemment apparu dans Lettres de recherche géophysique.

En raison des conditions uniques de Mars, les anciens glaciers ont probablement coulé très lentement, selon une nouvelle étude publiée dans Geophysical Research Letters. Crédit : NASA/JPL-Caltech/UofA

Selon la définition de l’USGS, un glacier est une « accumulation importante et permanente de glace cristalline, de neige, de roche, de sédiments et souvent d’eau liquide qui provient de la Terre et se déplace vers le bas sous l’influence de son propre poids et de sa gravité ». Le mot clé ici est se déplace, causée par l’eau de fonte qui s’accumule sous la calotte glaciaire et lubrifie son passage à travers le paysage. Sur terre, les glaciers ont avancé et reculé régulièrement pendant plusieurs éons, laissant des roches et des débris dans leur sillage et sculptant des caractéristiques à la surface.

Pour leur étude, Galofre et ses collègues ont modélisé comment la gravité de Mars affecte la rétroaction entre la vitesse à laquelle une calotte glaciaire se déplace et la façon dont l’eau s’écoule en dessous. Un drainage plus rapide de l’eau peut augmenter la friction entre la roche et la glace, laissant des canaux sous la glace susceptibles de persister avec le temps. L’absence de ces vallées en forme de U signifie que les calottes glaciaires sur Mars se sont déplacées et ont érodé le sol sous elles à un rythme très lent par rapport à ce qui se passe sur Terre. Cependant, les scientifiques ont trouvé d’autres traces géologiques qui indiquent une activité glaciaire sur Mars dans le passé.

Il s’agit notamment de crêtes longues, étroites et sinueuses constituées de sable et de gravier stratifiés (eskers) et d’autres caractéristiques pouvant résulter de chenaux sous-glaciaires. Galofre a déclaré dans le récent AGUNews communiqué de presse:

« La glace est incroyablement non linéaire. Les commentaires sur le mouvement de la glace, le drainage de la glace et l’érosion de la glace conduiraient à des paysages fondamentalement différents liés à la présence d’eau sous les calottes glaciaires précédentes sur Terre et Mars. Alors que sur Terre, vous obtiendriez des cylindres, des lignées , marqueurs Séchage, saleté, sur Mars, on aurait tendance à avoir des canaux et des collines d’Esker sous une calotte glaciaire qui a exactement les mêmes propriétés. »

Dans le passé, des glaciers ont peut-être existé sur Mars, fournissant de l’eau de fonte pendant l’été pour créer les caractéristiques que nous voyons aujourd’hui. Crédit : NASA/JPL-Caltech/ESA

Pour déterminer si Mars a connu une activité glaciaire dans le passé, Grau-Gallowrey et ses collègues ont modélisé la dynamique de deux calottes glaciaires sur Terre et Mars qui ont la même épaisseur, la même température et la même disponibilité d’eau sous-glaciaire. Ils ont ensuite adapté le cadre physique et la dynamique des écoulements glaciaires décrivant le drainage des eaux souterraines aux conditions martiennes. À partir de là, ils ont appris comment le drainage sous-glaciaire pouvait évoluer sur Mars, quelles étaient les implications pour la vitesse à laquelle les glaciers glissent sur le paysage et l’érosion que cela pourrait provoquer.

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Ces résultats montrent comment la glace glaciaire sur Mars peut drainer l’eau de fonte plus efficacement que les glaciers sur Terre. Cela empêcherait en grande partie la lubrification à la base des calottes glaciaires, ce qui pourrait entraîner des taux de glissement plus rapides et renforcer l’érosion induite par les glaciers. En bref, leur étude a montré que les géomorphes rectilignes sur Terre associés à l’activité glaciaire n’ont pas eu le temps de se développer sur Mars. Dit Grau Gallover :

« En allant du début de Mars avec de l’eau de surface liquide et des calottes glaciaires volcaniques à la cryosphère mondiale dans laquelle se trouve actuellement Mars, l’interaction entre les masses de glace et l’eau de base a dû se produire à un moment donné. Il est très difficile de croire qu’au cours des 4 milliards d’années des planètes historiques, Mars n’a pas développé les conditions nécessaires à la croissance des calottes glaciaires avec la présence d’eau sous-glaciaire, car c’est une planète avec une large réserve d’eau, de grands changements topographiques, la présence d’eau liquide et gelée, des volcans, [and is] Elle est plus éloignée du soleil que de la Terre.

En plus d’expliquer pourquoi Mars manque de certaines caractéristiques glacées, le travail a également des implications sur la possibilité de vie sur Mars et si cette vie pourrait survivre à la transition vers la cryosphère mondiale que nous voyons aujourd’hui. Selon les auteurs, la calotte glaciaire peut fournir un approvisionnement constant en eau, une protection et une stabilité à toutes les masses d’eau sous-glaciaires où la vie aurait pu naître. Ils protègent également des rayonnements solaires et cosmiques (en l’absence de champ magnétique) et isolent des variations extrêmes de température.

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Carte minérale de Mars montrant des taches formées en présence d’eau. Crédit : ESA

Ces découvertes font partie d’un nombre croissant de preuves que la vie a existé sur Mars et a survécu assez longtemps pour laisser des preuves de son existence. Il indique également que des missions telles que Curiosité de Et le persévéranceEt le auquel l’Agence spatiale européenne Rosalinde Franklin Rover et autres explorateurs robotiques du futur proche, cherchent aux bons endroits. Là où l’eau coulait en présence de glaciers qui se retiraient lentement, les formes de vie microbienne qui ont émergé lorsque Mars était chaude et humide (il y a environ 4 milliards d’années) peuvent avoir persisté alors que la planète devenait plus froide et plus sèche.

Ces découvertes peuvent également renforcer la spéculation selon laquelle, à mesure que cette transition progresse et qu’une grande partie de l’eau de surface de Mars se retire sous terre, une vie possible à la surface suit. Ainsi, les futures missions à la recherche des vastes gisements de minéraux hydratés sur Mars (récemment identifiés par l’Agence spatiale européenne) pourraient être celles qui trouveront enfin des preuves de la vie actuelle sur Mars !

Lecture approfondie : AGU . NouvellesEt le Lettres de recherche géophysique