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Les creux en spirale des calottes polaires de Mars ont été appelés les formes de relief les plus énigmatiques du système solaire. Les canyons profonds en spirale des pôles Nord et Sud de Red Planet couvrent des centaines de kilomètres. Aucune autre planète n'a de telles structures.
Un nouveau modèle de formation d'auges suggère que le chauffage et le refroidissement suffisent à eux seuls pour former des modèles inhabituels. Les explications précédentes avaient porté sur des cycles alternés de fusion et de recongélation, mais nécessitaient également le vent ou des calottes glaciaires mouvantes.
«J'ai appliqué des paramètres spécifiques qui étaient appropriés pour Mars et de là sont sortis des spirales qui n'étaient pas seulement des spirales, mais des spirales qui avaient exactement la forme que nous voyons sur Mars.» a déclaré Jon Pelletier, professeur adjoint de géosciences à l'Université de l'Arizona à Tucson. "Ils avaient le bon espacement, ils avaient la bonne courbure, ils avaient la bonne relation entre eux."
Son rapport, «Comment se forment les creux en spirale sur Mars?», Est publié dans le numéro d'avril de la revue Geology. Une de ses simulations informatiques des auges orne le couvercle.
La façon dont les canyons glacés se sont formés en spirale a intrigué les scientifiques depuis que le motif a été repéré pour la première fois par le vaisseau spatial Viking en 1976.
Pelletier, un géomorphologue qui étudie les formes de relief sur Terre telles que les dunes de sable et les canaux fluviaux, a un penchant pour les modèles naturels qui sont régulièrement espacés.
Les spirales ont fait l'affaire, et en parcourant un livre sur les modèles mathématiques en biologie, il a été frappé par la forme en spirale formée par les moisissures visqueuses. Il se demande si l'équation mathématique qui décrit la croissance de la moisissure visqueuse peut également être appliquée aux processus géologiques.
"Il existe une recette pour former des spirales", a-t-il déclaré. Il l'a donc essayé en utilisant des informations décrivant la situation sur Mars.
Les températures sur Mars sont inférieures à zéro la plupart de l'année. Pendant les périodes très brèves de l'été, les températures sur les calottes polaires deviennent juste assez élevées pour laisser la glace fondre un peu, a déclaré Pelletier.
Il propose que pendant ce temps, des fissures ou des entailles à la surface de la glace qui présentent un côté escarpé vers le soleil puissent fondre un peu, approfondissant et élargissant la fissure. La chaleur du soleil diffuse également à travers la glace.
Tout comme les glaçons s'évaporent à l'intérieur d'un congélateur, sur Mars, la glace fondante se vaporise plutôt que de devenir de l'eau liquide.
La vapeur d'eau, lorsqu'elle frappe le côté froid et ombragé du petit canyon, se condense et regèle. Ainsi, le canyon se dilate et s'approfondit car un côté est parfois chauffé tandis que l'autre reste toujours froid.
«Les températures ambiantes sur Mars sont parfaites pour créer cette forme. Et ce n'est vrai nulle part ailleurs dans le système solaire », a-t-il déclaré. "Les spirales sont créées parce que la fusion est concentrée dans un endroit particulier."
Pelletier a déclaré que la fusion différentielle et la recongélation sont la clé de la formation des auges en spirale de Mars.
Il a donc mis des descriptions mathématiques des cycles de chauffage et de refroidissement dans l'équation de génération de spirales et a effectué des simulations informatiques pour prédire ce qui se produirait au cours de milliers de ces cycles. Il n'a pas inclus le vent ou le mouvement des calottes polaires dans son modèle.
L'ordinateur a créé des motifs qui correspondent à ce qui est vu sur Mars, même jusqu'aux imperfections des spirales.
"Le modèle que j'ai prédit l'espacement entre ces choses, comment elles sont incurvées et comment elles évoluent au fil du temps pour créer une fonction en spirale", a-t-il déclaré.
«Beaucoup de sciences planétaires consistent à faire des suppositions éclairées sur l'imagerie que nous voyons. Nous ne pouvons pas y aller, nous ne pouvons pas faire d'expériences sur le terrain », a-t-il déclaré. "Le développement de modèles numériques fournit des suggestions solides quant à ce qui est essentiel pour créer la forme que nous voyons", et permet aux scientifiques de tester leurs hypothèses, at-il dit.
Source d'origine: communiqué de presse UA
