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Etude des spiders sur Mars

Participants : F. Schmidt MCF, F. Costard DR, J. Gargani, MCF, Ch. Marmo IR., collaboration extérieur : S.Douté, B. Schmitt (LPG, Grenoble), Y. Langevin, M. Vincendon (IAS, Orsay)

Comme le prétend la chanson de David Bowie, nous avons pu observer des araignées sur Mars ! Il ne s’agit évidemment pas d’insectes mais de traces dans le paysage des hautes latitudes martiennes qui sont actives durant le printemps. Ces objets morphologiques ont été découverts il y a 10 ans grâce aux images à haute résolution spatiale de l’instrument MOC. Il s’agit d’un réseau dendritique, qui pourrait ressembler à un arthropode (fig 1). Au printemps, ce réseau est associé à des dépôts en éventail qui prennent leur source dans le « spiders ».

Figure 1 : Les spiders et les jets tels que vue par HiRISE/Mars Reconnaissance Orbiter (NASA) avec une résolution spatiale de 20 cm.

Chaque année, pendant l’hiver polaire, la surface refroidit jusqu’à la température de 140K qui permet au CO2 atmosphérique de se condenser. Au printemps, cette couche de glace drape la surface martienne sur une épaisseur qui peut atteindre un mètre. La formation des « spiders » est probablement associée à la sublimation du CO2 (fig. 2). Selon le modèle de Kieffer, la sublimation a lieu en base de la couche transparente de CO2 ce qui créerait une poche de gaz qui entrerait en pression jusqu’à fracturer la couche de glace. Quand la facture atteint la surface, tout le gaz ainsi accumulé s’échapperait en entrainant la poussière et serait à l’origine des geysers et des dépôts en éventail. Les « spiders » ne seraient que les cavités laissées dans le régolite martien par ce processus de jets.

Figure 2 : Schéma de formation des spiders (d’après Kieffer, 2006). La figure 1 a probablement à l’étape c ) ou d).

La région « cryptique » de Mars est une région sombre de la calotte saisonnière sud de Mars dans laquelle la majeure partie des « spiders » sont présent (fig 3). Les données du spectro-imageur OMEGA/Mars Express (ESA) ont permit de tester ce processus exotique. Les résultats préliminaires montrent qu’il n’y a pas de glace transparente dans la région cryptique mais par contre sur la calotte permanente Sud, région sans spiders. Ces nouveaux résultats vont à l’encontre du modèle traditionnel. Mars et la région « cryptique » n’ont pas encore révélée leur mystère…

Figure 3 : Carte de présence de glace transparente dans la région polaire Sud de Mars au début du printemps (d’après Schmidt, 2009). La région cryptique, dans laquelle la majeure partie des spiders est présente, est délimitée par la trace noire (SPLD). La glace apparaît comme peu transparente dans cette région alors que la région centrale (la calotte permanente) est très probablement couverte de glace transparente.

Référence :

Kieffer, H. H. ; Christensen, P. R. & Titus, T. N., CO2 jets formed by sublimation beneath translucent slab ice in Mars’ seasonal south polar ice cap, Nature, 2006, 442, 793-796

Piqueux, S. ; Byrne, S. & Richardson, M., Sublimation of Mars’s southern seasonal CO2 ice cap and the formation of spiders, Journal of Geophysical Research (Planets), 2003, 108, 3-1

Schmidt F., Douté S., Schmitt B., Langevin, Y., Bibring J.-P. and the OMEGA Team, Slab ice in the seasonal south polar cap of Mars ; Proceedings of EUROPLANET Conferences, 2009





IDES Université Paris-Sud 11 CNRS Faculté des Sciences
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