Nous voyons des preuves à la surface de Mars d'un passé violent: des éruptions volcaniques massives, des inondations catastrophiques et une surface marquée de cratères. Les images tridimensionnelles de la caméra HiRISE sur le Mars Reconnaissance Orbiter montrent des motifs dans d'épaisses piles de couches de roches sédimentaires, formées par un climat cyclique qui est probablement lié à l'oscillation de Mars sur son axe.
En combinant plusieurs images des formations rocheuses sous différents angles, les scientifiques ont pu produire des images en trois dimensions, ainsi qu'un film survol dramatique des sédiments en couches. Sur la base d'un modèle de couches à l'intérieur des couches trouvées dans une zone appelée cratère Becquerel, les scientifiques proposent que chaque couche se soit formée sur une période d'environ 100 000 ans et que ces couches ont été produites par les changements climatiques cycliques. Les affleurements ont été érodés en monticules sur le sol des cratères, avec de nombreux dépôts en couches montrant une forme en escalier. Chaque couche a exactement la même épaisseur.
Toutes les 10 couches "d'escalier" sont regroupées dans une unité plus grande, que l'équipe, dirigée par Kevin Lewis du California Institute of Technology, a calculé a été établie sur une période d'un million d'années, et Becquerel contient 10 de ces faisceaux. Un million d'années est la même durée que les variations périodiques de l'inclinaison de Mars, suggérant que les variations climatiques induites par l'inclinaison ont produit la stratification. Chaque faisceau représente donc les processus climatiques alors que la planète s'incline. Cette inclinaison refroidissait périodiquement la région équatoriale et réchauffait les pôles à mesure qu'ils recevaient plus de lumière solaire.
"En raison de l'échelle des couches, de petites variations dans l'orbite de Mars sont le meilleur candidat pour les changements climatiques implicites", a déclaré Kevin Lewis du California Institute of Technology, qui a dirigé l'étude. "Ce sont les mêmes changements qui ont été montrés pour définir le rythme des périodes glaciaires sur la Terre et peuvent également conduire à la stratification cyclique des sédiments."
L'inclinaison de la Terre sur son axe varie entre 22,1 et 24,5 degrés sur une période de 41 000 ans. L'inclinaison elle-même est responsable des variations saisonnières du climat, car la partie de la Terre qui est inclinée vers le soleil - et qui reçoit plus d'heures d'ensoleillement pendant une journée - change progressivement tout au long de l'année. Pendant les phases d'obliquité inférieure, les régions polaires sont moins sujettes aux variations saisonnières, entraînant des périodes de glaciation.
L'inclinaison de Mars varie de plusieurs dizaines de degrés sur un cycle de 100 000 ans, produisant des variations encore plus spectaculaires. Lorsque l'obliquité est faible, les pôles sont les endroits les plus froids de la planète, tandis que le soleil est tout le temps près de l'équateur. Cela pourrait faire migrer des substances volatiles dans l'atmosphère, comme l'eau et le dioxyde de carbone, vers les pôles, où elles seraient enfermées sous forme de glace.
"Il est facile d'être dupe sans connaître la topographie et mesurer les couches en trois dimensions", a déclaré Alfred McEwen de l'Université de l'Arizona, Tucson, chercheur principal pour la caméra et co-auteur du document. "Avec les informations stéréo, il est clair qu'il y a un motif répétitif sur ces couches."
Sources: JPL, Caltech
