Mars est un monde glacé aujourd'hui. Cependant, tout au long de l'histoire, il a connu des moments de meilleure température à travers lesquels coulaient les rivières et les mers, avec des glaciers fondus, et peut-être qu'il y avait de la vie en abondance.
Cependant, aujourd'hui, Mars a une surface desséchée dans laquelle la quantité d'eau dans son atmosphère se condense souvent en gel, en particulier près de son pôle nord. Dans cette zone, il forme des calottes glaciaires pérennes. Qu'est-il arrivé au climat de Mars?
La surface et l'atmosphère de Mars
Bien que cela semble sans précédent, bien que le CO2 retienne la chaleur, dans la région du pôle sud de la planète Mars, Il y a beaucoup de CO2 congelé. La surface de cette planète ne montre aucun signe d'eau, sauf dans certaines zones glaciales ou sous la forme de vallées ouvertes par d'anciennes crues.
L'atmosphère de Mars est froide, sèche et raréfiée. Ce voile fin, composé principalement de CO2, crée une pression sur la surface qui est inférieur à 1% de celui enregistré sur Terre au niveau de la mer. L'orbite de Mars est 50% plus éloignée du Soleil que notre planète. De plus, l'atmosphère qui l'entoure est très fine, ce qui contribue à ce climat glacial. Les températures moyennes sont de -60 degrés, atteignant des températures de -123 degrés aux pôles.
Plutôt l'inverse la planète vénus . Le soleil de midi est capable de chauffer suffisamment la surface pour pouvoir produire un dégel occasionnel, mais la basse pression atmosphérique fait évaporer l'eau presque instantanément.
Bien que l'atmosphère contienne une petite quantité d'eau et que parfois des nuages d'eau et de glace se forment, le climat martien est caractérisé par des tempêtes de sable ou des rafales de dioxyde de carbone. Chaque hiver, une tempête de dioxyde de carbone glacé frappe l'un des pôles, et comme du dioxyde de carbone glacé s'évapore sur la calotte polaire opposée, plusieurs mètres de cette neige carbonique s'accumulent. Mais même pas dans le pôle où c'est l'été et le soleil brille toute la journée, les températures montent au point de faire fondre cette eau glacée.
Le passé de Mars
La plupart des cratères de Mars sont fortement érodés. Autour de presque tous les cratères les plus jeunes et les plus grands que vous pouvez voir structures similaires aux ruissellements de boue. Ces excréments boueux sont probablement des restes glacés d'anciens cataclysmes, de collisions d'astéroïdes ou de comètes avec la surface de Mars, qui ont fait fondre des zones du pergélisol gelé et creusé d'énormes trous profondément sous terre dans des zones contenant de l'eau liquide.
Il a été prouvé qu'à un moment donné, de la glace s'est formée à la surface, créant des paysages typiquement glaciaires. Celles-ci comprennent des crêtes rocheuses constituées de sédiments laissés sur leurs marges par la fonte des glaciers et des rubans sinueux de sable et de gravier déposés sous les glaciers par les rivières coulant sous la calotte glaciaire.
Il est possible que le cycle de l'eau sur Mars ait des composants dans les épisodes humides. Une atmosphère dense contiendrait probablement une quantité considérable d'eau s'est évaporée des lacs et des mers. La vapeur d'eau se condenserait pour former des nuages et finirait par précipiter en pluie. L'eau qui tomberait créerait un ruissellement et une grande partie s'infiltrerait à la surface. D'un autre côté, les chutes de neige se seraient accumulées pour former des glaciers, et ceux-ci déverseraient leur eau de fonte dans les lacs glaciaires.
Certaines des images prises depuis Mars révèlent l'existence d'énormes canaux de drainage rompus à la surface. Certaines de ces structures mesurent plus de 200 kilomètres de large et s'étendent sur 2000 XNUMX kilomètres ou plus. La géométrie de ces canaux de drainage indique que l'eau aurait pu traverser la surface au moins à environ 270 kilomètres par heure.
Un océan perdu?
Dans certaines zones élevées de Mars, il existe de vastes systèmes de vallées qui se déversent dans les dépressions sédimentaires du fond, des zones basses qui étaient autrefois inondées. Mais ces lacs n'étaient pas les plus grandes accumulations d'eau de la planète. Lors d'inondations récurrentes, les canaux de drainage se déversaient vers le nord et formaient ainsi une série de lacs et de mers transitoires. Comme on peut l'interpréter sur les photos, de nombreuses caractéristiques observées autour de ces anciens bassins d'impact marquent les zones où les glaciers se sont déversés dans ces étendues d'eau profondes.
Selon divers calculs, l'une des plus grandes mers au nord de Mars aurait pu déplacer un volume équivalent à celui du Golfe du Mexique et mer Méditerranée ensemble. Il y a même la possibilité qu'un océan ait existé sur Mars. La preuve en est que de nombreuses caractéristiques des plaines du nord rappellent l'érosion des côtes. Cet océan hypothétique s'appelait l'océan Borealis. On estime qu'il pourrait être environ quatre fois plus grand que notre océan Arctique et le modèle du cycle de l'eau sur Mars a été proposé qui pourrait expliquer sa création.
La plupart des experts en planétologie acceptent maintenant que de grandes étendues d'eau se forment de manière récurrente dans les plaines du nord de Mars, mais beaucoup nient qu'il y ait jamais eu un véritable océan.
Changement climatique
Sur un jeune Mars, une érosion vigoureuse aurait pu se produire, lissant la surface. Mais plus tard, alors qu'il progressait vers l'âge moyen, son visage est devenu froid, sec et cicatrisé. Depuis, il n'y aura eu que quelques périodes tempérées éparses qui rajeuniront sa surface dans certaines zones.
Cependant, le mécanisme qui alterne entre les régimes doux et sévères sur Mars reste largement un mystère. Pour le moment, seules de petites explications détaillées sur la façon dont ces changements climatiques ont pu se produire peuvent être tentées.
Une des hypothèses de changements climatiques sur Mars repose sur l'inclinaison de l'axe de rotation depuis sa position idéale, perpendiculaire au plan orbital. Comme la Terre, Mars est maintenant incliné d'environ 24 degrés. Cette inclinaison varie régulièrement dans le temps. L'inclinaison change également fortement. Tous les 10 millions d'années environ, la variation de l'axe d'inclinaison couvre sporadiquement jusqu'à 60 degrés. De même, l'orientation de l'axe d'inclinaison et la forme de l'orbite de Mars évoluent dans le temps, selon un cycle.
Ces mécanismes célestes, en particulier la tendance de l'axe de rotation à s'incliner excessivement, provoquent des températures saisonnières extrêmes. Même avec une atmosphère raréfiée comme celle qui recouvre la planète aujourd'hui, les températures estivales aux moyennes et hautes latitudes auraient pu régulièrement dépasser le point de congélation pendant des semaines pendant des périodes de grande obliquité, et les hivers auraient été encore plus rudes qu'aujourd'hui.
Avec un réchauffement suffisant de l'un des pôles pendant l'été, cependant, l'atmosphère a dû changer radicalement. Il est possible que l'émission de gaz de la calotte glaciaire surchauffée, des eaux souterraines carbonées ou du pergélisol riche en dioxyde de carbone, ait suffisamment épaissi l'atmosphère pour générer un climat de serre transitoire. Dans ces conditions, il pourrait y avoir de l'eau à la surface. Les réactions chimiques aqueuses auraient à leur tour formé dans ces périodes chaudes des sels et des roches carbonatées; le processus éliminerait lentement le dioxyde de carbone de l'atmosphère et réduirait ainsi l'effet de serre. Un retour à des niveaux modérés d'obliquité refroidirait davantage la planète et précipiterait la neige carbonique, amincissant davantage l'atmosphère et ramenant Mars à son état glacial normal.