Comme la Terre, Mars a des calottes polaires gelées, mais contrairement à la Terre, ces calottes sont constituées de glace de dioxyde de carbone ainsi que de glace d'eau. Le problème est que, bien que la calotte d'hiver soit symétrique par rapport au pôle sud, la calotte résiduelle est décalée d'environ trois à quatre degrés. En utilisant les données du vaisseau spatial Mars Express de l'ESA, les scientifiques disent que deux choses sont à blâmer: le système météorologique martien, et, ce qui est intéressant, il en est de même du plus grand cratère d'impact sur Mars - même s'il est loin du pôle sud.
À l'aide du spectromètre planétaire de Fourier (PFS) à bord de Mars Express, Marco Giuranna de l'Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI), Rome, Italie, et ses collègues ont mesuré la température de l'atmosphère de Mars du sol jusqu'à une altitude de 50 km au-dessus de la région polaire sud.
Ils ont cartographié la façon dont l'atmosphère change de température et d'autres caractéristiques pendant plus de la moitié d'une année martienne, et ont surveillé la façon dont le dioxyde de carbone s'accumule dans la calotte glaciaire sud alors que l'automne se transforme en hiver sur Mars. «Ce n'est pas un processus simple. Nous avons constaté que deux systèmes météorologiques régionaux se sont développés de la mi-automne à l'hiver », explique Giuranna.
Ces systèmes météorologiques dérivent de forts vents d'est qui soufflent directement dans le bassin Hellas, la plus grande structure d'impact sur Mars avec un diamètre de 2300 km et une profondeur de 7 km. La profondeur du cratère et la montée abrupte des murs dévient les vents et créent ce que l'on appelle des vagues de Rossby sur Terre. Cela crée un système à basse pression près du pôle sud dans l'hémisphère occidental et un système à haute pression dans l'hémisphère oriental, à nouveau près du pôle sud.
Giuranna a constaté que la température du système à basse pression est souvent inférieure au point de condensation du dioxyde de carbone, de sorte que le gaz se condense et tombe du ciel sous forme de neige et s'accumule sur le sol sous forme de givre. Dans le système à haute pression, les conditions ne sont jamais appropriées pour la neige, donc seul le gel au sol se produit. Ainsi, la calotte polaire sud est construite par deux mécanismes différents.
Les zones qui ont une couverture neigeuse étendue ne se subliment pas en été car elles réfléchissent plus de lumière solaire dans l'espace que le gel de surface. Les grains de givre ont tendance à être plus gros que les grains de neige et ont des surfaces plus rugueuses. La texture en lambeaux emprisonne plus de lumière solaire, entraînant la sublimation.
Ainsi, la zone ouest de la calotte polaire sud, constituée de neige et de givre, a non seulement une plus grande quantité de glace de dioxyde de carbone déposée mais se sublime également plus lentement pendant l'été, tandis que la zone ouest construite de givre disparaît complètement. Cela explique pourquoi le capuchon résiduel n'est pas placé symétriquement autour du pôle sud.
«C'est une curiosité martienne depuis de nombreuses années», explique Giuranna. Grâce à Mars Express, les scientifiques planétaires comprennent désormais une nouvelle facette de ce monde extraterrestre étonnant.
Source: ESA
