Mise à jour 13 Février 2017
CONFÉRENCE MENSUELLE DE LA SAF
«LE NOUVEAU VISAGE DE MARS»
Par Sylvain BOULEY
Planétologue du GEOPS—Géosciences Paris Sud, IMCCE
À l’AgroParisTech 16 rue C Bernard Paris 5.
Le Mercredi 8 Février 2017 à 19H00 Amphi Tisserand
Photos : JPM pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos et des animations.
Le conférencier a eu la gentillesse de nous donner sa présentation, elle est disponible sur ma liaison ftp et se nomme :
SAF_Bouley_Fev2017.pptx, qui se trouve dans le dossier CONF-MENSUELLES-SAF/ saison 2016-2017. .
Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.
Cette conférence a été filmée en vidéo (grâce à UNICNAM et IDF TV) et est accessible sur Internet
On la trouve à cette adresse https://www.youtube.com/playlist?list=PL1ZHG2CIuv2cPskQsoxPw6nNBeKZvqLL1
Sylvain Bouley est un jeune planétologue du GEOPS—Géosciences Paris Sud, il fait aussi partie de l’IMCCE Sa spécialité : Géomorphologie planétaire : approche comparative Terre-Mars
Il nous présente ce soir un nouveau visage de Mars
Après plus de 50 ans d'exploration, la planète Mars n'arrête pas de surprendre.
Retour sur les dernières découvertes, entre écoulement d'eau liquide actuel et grand basculement de la planète, son histoire ne cesse d'être réécrite.
On va s’intéresser principalement au premier milliard d’années de la planète rouge.
Cette période est bien plus complexe que ce que l’on croit.
Curiosity s’est posé en 2012 dans le cratère Gale, son but : échantillonner cette montagne au point de vue géologique.
Au centre de ce cratère, se trouve un pic qui n’est pas un pic de rebond lors d’un impact, mais un pic sédimentaire où se trouve écrite l’histoire de Mars.
Dès le début, Mars s’est différenciée, les matériaux lourds se sont dirigés au centre (Fer, Nickel) donnant naissance à un champ magnétique.
Ce champ magnétique a au début protégé la planète du vent soaire.
On remarque une dichotomie importante entre les deux hémisphères de Mars, près de 6km de différence de niveau entre la Sud, plus haut et le Nord plus bas.
Comment une telle différence a-t-elle pu se former ?
Il y a plusieurs hypothèses :
· Un impact géant ? mais c’est de moins en moins accepté
· Un point chaud dû à un volcan, comme les Trapps de Sibérie, étendue
basaltique sur 2Millions de km2
· Une troisième possibilité, vers 4,2Ga l’atmosphère était riche en CO2 et la présence d’eau était importante. Cela a facilité la
production d’argile (Smecta !) que l’on trouve au fond des vallées et dans les éjectas d’impacts. Puis la pression a chuté et une partie de l’eau de surface a disparu.
Comment l’atmosphère a disparu ? Probablement par action du vent solaire qui a balayé la surface, le champ magnétique de la planète disparaissant (le noyau s’est refroidi). Mais, là aussi, c’est une hypothèse controversée.
Una autre possibilité serait que le CO2 soit piégé sous forme de carbonates, mais on n’en a pas trouvé sur Mars pour le moment ou si peu.
Une autre hypothèse est que le CO2 soit capturé par la glace.
Vers 3,8Ga l’atmosphère devient acide à cause du volcanisme de Tharsis.
À cette époque, le dôme de Tharsis se forme, il fait près de 5000km de diamètre sur 12km d’épaisseur moyenne.
Il se forme au même endroit toujours, car contrairement à notre Terre (voir les îles du Pacifique comme Hawaï), il n’y a pas de tectonique de plaques Mars, les éruptions déversent la lave toujours au même point.
Une telle masse n’est pas sans influence sur la croûte de la planète, si bien que le dôme va glisser lentement vers l’équateur.
Attention l’axe de rotation ne change pas, c’est la planète qui bascule.
Comment s’en est on aperçu ? Les rivières sont en fait reliées au basculement, on a remarqué (notamment notre conférencier qui a publié un article sur ce sujet) que la direction des réseaux de rivières que l’on observe actuellement ne sont pas particulièrement bien alignées et certaines zones sont sans rivières.
Par contre si on procède à un décalage de 20 à 25° comme on pense qu’il s’est produit suite au basculement, les rivières deviennent parfaitement alignées sur la zone tropicale comme on le voit sur l’image du bas de la diapo ci-contre.
Le climat de l’époque après étude différents modèles semble avoir été plutôt froid.
Voilà comment on pense que ce basculement s’est produit :
Mais, comme le fait remarquer Sylvain Bouley, lorsque ce dôme très épais se forme, il appuie sur la croûte et la déforme.
Or cette croûte est chargée en eau, un peu comme une éponge mouillée, et lorsque l’on appuie dessus, l’eau dégorge. Provoquant ainsi un écoulement dans ce que l’on appelle des vallées de débâcle (comme sur Terre, par exemple dans l’état de Washington).
Sur Mars, il y a des traces de ces vallées de débâcle (Ares Vallis, Kasei Vallis…), comme on le voit sur l’illustration ci-contre.
Cette eau a ensuite formé un océan.
On a même imaginé que des impacts puissent se produire au sein de cet océan, cela entrainant des tsunamis. Dont on est capables de retrouver des traces sur le terrain. Cela a donné lieu à la publication d’un article dans Nature.
Tiré d’un autre article :
Evidence of ancient tsunamis on Mars par la BBC, voici les traces de possibles tsunamis
Crédit : Alexis Rodriguez.
On voit aussi des traces sur ces photos prises d’orbite martienne.
Bref on se rend compte que l’histoire du premier milliard d’années de Mars est loin d’être un long fleuve tranquille (sans jeu de mots !).
On peut résumer le début de l’histoire de Mars par ce tableau :
Encore une belle salle pleine de Martiens !
POUR ALLER PLUS LOIN :
Late Tharsis formation and implications for early Mars, article de S Bouley et al. dans Nature
The 'great tilt' that changed the face of Mars de cosmosmagazine
Morphologie et datation des vallées fluviales anciennes sur Mars, thèse de S Bouley.
MARS :. un grand chambardement il y a 3 milliards d’années
Prochaine conférence mensuelle de la SAF : Mercredi 8 Mars 2017 19H00 AgroParisTech Amphi Tisserand
CHRONOLOGIE DE LA FORMATION DU SYSTÈME SOLAIRE.
Les derniers progrès concernant l’étude des concentrations des isotopes radioactifs à courte période dans les composants des météorites primitives permettent de reconstruire une chronologie de la formation des premiers solides et des premières planètes dans le système solaire. Cette chronologie peut être mise en parallèle avec celle reconstruite pour la formation des étoiles à partir des dernières
observations astrophysiques des étoiles jeunes et de leurs disques d’accrétion.
Par Marc CHAUSSIDON cosmochimiste Directeur de l’IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris).
Entrée libre mais réservation obligatoire. À partir du 9 Février 2017
Bon ciel à tous
Jean Pierre Martin Président de la commission de cosmologie de la SAF
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