La glace d'eau du pôle nord de Mars bien plus pauvre en poussière que prévu
Une analyse spectrale révisée ramène la teneur en poussière de ce matériau de jusqu'à 25 % localement à moins de 3 % en masse, avec des conséquences pour la modélisation du bilan énergétique polaire.
Une nouvelle analyse des observations spectrales de la région polaire nord de Mars ramène à moins de 3 % en masse la fraction de poussière de la glace d'eau affleurante, là où des travaux antérieurs avançaient jusqu'à 25 % pour certains secteurs, selon l'étude parue dans npj Space Exploration. Le nouveau modèle fixe un maximum d'environ 2,2 %. L'écart est le plus net au cratère Korolev : un secteur observé y avait été évalué à près de 22 % de poussière, contre 0,4 % dans la couche supérieure et 0,02 % dans la glace à gros grains sous-jacente.
Le désaccord ne tient pas à des observations inédites mais à la reconstitution des propriétés de surface à partir du spectre. La luminosité de la glace dépend à la fois de la taille des grains, de celle des poussières, de leur concentration et de l'empilement des couches ; les calculs retiennent un rayon de poussière d'environ 1,6 micromètre, cohérent avec les mesures orbitales et de surface. Les auteurs croisent les données d'OMEGA (Mars Express), de CRISM (MRO) et de la sonde Phoenix avec un modèle de transfert radiatif stratifié. Aditya Khuller avait identifié des années plus tôt un biais dans la méthode d'interprétation dominante, élaborée pour le sol lunaire et jugée erronée une fois testée sur Terre ; Pari Mohan a recalculé les données en adaptant un procédé éprouvé sur la neige et la glace terrestres. Les valeurs révisées concordent mieux avec les relevés radar de l'épaisse couche polaire.
L'étude décrit un pôle nord stratifié : des bandes relativement propres, à 0,05–0,5 % de poussière, alterneraient avec des couches marqueuses plus chargées, à hauteur de dizaines de pour cent, une structure susceptible d'expliquer à la fois la surface et la teneur moyenne mesurée par radar. Un cycle saisonnier s'y superpose : un fin givre à grains fins, contenant un à deux pour cent de poussière, recouvre la glace au printemps et au début de l'été avant de se sublimer, laissant apparaître une glace plus propre et plus grossière ; à Korolev, la transition débute plus tôt, en raison de la latitude et du microclimat. Ces dépôts conserveraient la trace de changements climatiques récents à l'échelle géologique.
L'étude conclut que ces estimations affinées doivent permettre de mieux modéliser le bilan énergétique des régions polaires, la stabilité de la glace et l'évolution du climat martien. Elle prolonge des travaux antérieurs de la même équipe, qui prêtaient aux alternances de poussière et de glace des poches d'eau de fonte propices à des bactéries et à des formes de vie primitives. M. Khuller note que Mars, dépourvue de satellite massif stabilisateur, oscille et traverse des ères glaciaires, et souhaite étendre la méthode révisée à d'autres régions de la planète.