Le rover chinois Zhurong a trouvé des preuves d’un changement spectaculaire du climat de Mars il y a 400 000 ans sous la forme de crêtes sombres positionnées au-dessus de dunes lumineuses. Ces dernières tapissent le sol d’Utopia Planitia, une vaste plaine située dans l’hémisphère nord de la planète rouge.
Le rover Zhurong
Le rover Zhurong est un rover martien développé par l’Administration spatiale nationale chinoise (CNSA). Nommé d’après le dieu du feu dans la mythologie chinoise, il a été lancé avec succès le 23 juillet 2020 dans le cadre de la mission Tianwen-1 qui comprenait un orbiteur, un atterrisseur et le rover lui-même. Le 15 mai 2021, Zhurong est devenu le premier rover chinois à atterrir et à fonctionner sur la surface de Mars. Son atterrissage a eu lieu dans la région d’Utopia Planitia, une plaine basse de l’hémisphère nord de Mars.
Depuis lors, le rover a entrepris diverses activités d’exploration et de collecte de données. Ses instruments scientifiques lui ont notamment permis de mener des études sur la géologie, l’environnement, l’atmosphère et le climat martiens. Et si le rover n’est aujourd’hui plus actif, probablement victime d’une grosse tempête de sable, les données collectées sont encore analysées. D’ailleurs, certaines produisent des résultats très intéressants, comme en témoignent ces nouveaux travaux publiés dans la revue .
D’étranges dunes en forme de croissant
Dans le cadre de cette étude, une équipe dirigée par Li Chunlai, des Observatoires astronomiques nationaux de l’Académie chinoise des sciences, a utilisé les instruments du rover, couplés à des observations à haute résolution de son orbiteur, pour examiner de plus près les grandes dunes de sable en forme de croissant visibles près de l’endroit où Zhurong a atterri en mai 2021.
La forme de ces dunes a été érodée pendant des centaines de milliers d’années. On observe également de longues crêtes sombres, appelées crêtes éoliennes transversales (TAR), qui se forment au-dessus des champs de dunes, mais apparemment à un angle différent de celui des dunes soufflées par le vent. Des TAR ont été observés partout sur Mars aux latitudes moyennes inférieures. Cependant, les modèles de circulation atmosphérique globale qui décrivent la direction des vents sur la planète rouge n’avaient pas été en mesure d’expliquer comment les caractéristiques auraient pu se former, du moins jusqu’à présent.
Fin de période glaciaire
En observant 2 262 de ces dunes, et sur la base du nombre de cratères qui ont eu un impact à leur sommet, les chercheurs ont estimé qu’elles s’étaient probablement formées il y a entre 2,1 millions et 400 000 ans. Cela signifie que les TAR sombres, visibles sur le dessus, doivent s’être formés plus tard, au cours des 400 000 dernières années. Or, ces dates coïncident avec le début et la fin de la dernière grande période glaciaire de Mars. Pour que les TAR se soient formés à un angle différent des dunes, cela implique que la direction du vent dans les latitudes moyennes inférieures ait changé avec la fin de la période glaciaire.
Nous devons cette ère glaciaire aux changements dans l’angle de rotation de Mars, provoqués par les cycles de Milankovitch. De manière générale, ces cycles impliquent une errance périodique de l’axe de rotation d’une planète par rapport au plan de son orbite, causée par les effets combinés de la gravité du soleil, de Jupiter et des autres planètes, ainsi que de la forme et de la précession de l’orbite de la planète. La Terre connaît aussi ce genre de cycle. En ce qui concerne Mars, son angle de rotation (appelé son obliquité) variait entre 15 degrés et 35 degrés entre 2,1 millions et 400 000 ans, ce qui aurait bouleversé son climat. Aujourd’hui, l’obliquité de Mars est d’environ 25 degrés.
Notez qu’étonnamment, une période glaciaire sur Mars diffère d’une période glaciaire sur Terre. En effet, les périodes martiennes impliquent des températures plus chaudes aux pôles et un mouvement de vapeur d’eau et de poussière vers les latitudes moyennes où elles se déposent.
