Une nouvelle analyse des données orbitales et des atterrisseurs de Mars suggère que la glace d’eau exposée au pôle nord contient moins de 3 % de poussière, bien en dessous des estimations antérieures allant jusqu’à 25 %.
Les planétologues découvrent la glace martienne en étudiant la manière dont elle réfléchit la lumière, telle que mesurée par des orbiteurs tels que Mars Express de l’ESA et Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, ainsi que par l’atterrisseur Phoenix de la NASA.
Mais la réflectance dépend de plusieurs facteurs à la fois, notamment la taille des grains, la teneur en poussière et la stratification, et des études antérieures ont comparé des spectres similaires avec des combinaisons très différentes de ces paramètres.
Sur le site d’atterrissage de Phoenix, par exemple, les estimations de poussière ont varié jusqu’à un facteur 25.
« Nous savons qu’il y a de la glace d’eau dans la zone entourant le pôle nord de Mars, mais il y a eu un large désaccord quant à la poussière de cette glace », a déclaré le Dr Aditya Khuller, chercheur à l’Université de Washington.
« S’il y a plus de poussière, la glace sera plus sombre. Tout comme un T-shirt sombre au soleil vous réchauffe, la glace poussiéreuse se réchauffe et se vaporise plus rapidement sur Mars. »
Le Dr Khuller et le Dr Pari Mohan de l’Université d’Édimbourg ont utilisé un modèle physique développé à l’origine pour la neige et la glace terrestres et l’ont appliqué aux données de six emplacements polaires nord : deux points sur la calotte polaire résiduelle, les cratères Korolev et Louth, Chasma Boreale et le site d’atterrissage de Phoenix.
Leurs résultats diffèrent fortement de certains travaux antérieurs : une analyse des données de Mars Express du cratère Korolev, par exemple, avait impliqué une teneur en poussière d’environ 15 à 22 % en masse ; la nouvelle étude trouve environ 0,2 à 0,4 % dans la couche supérieure pour les mêmes observations.
Les résultats suggèrent également que le pôle Nord est empilé « comme un sandwich à la crème glacée », avec des couches de glace plus poussiéreuse entre des plaques de glace plus propre.
Une couche poussiéreuse de givre se forme sur la glace chaque hiver et disparaît en été, révélant une glace plus ancienne et plus propre.
« En observant l’évolution de la luminosité au fil du temps, nous avons découvert qu’il y avait du givre qui se formait en hiver et qu’il y avait plus de poussière », a déclaré le Dr Khuller.
« Au cours de l’été martien, elle disparaît, exposant une glace plus propre et plus ancienne. »
« Ces couches contiennent des détails clés sur le climat de Mars il y a des milliers d’années, lorsque l’on pense que la glace s’est formée à partir des chutes de neige. »
« Mars connaît des périodes glaciaires massives qui ont déposé de la glace peu profonde sur environ un tiers de la planète. »
« La Terre est stabilisée par l’attraction gravitationnelle de sa lune. Mars, n’ayant que deux petites lunes, oscille énormément, ce qui provoque ces périodes glaciaires dramatiques. »
Un article sur les résultats paraît dans la revue npj Exploration spatiale.
