quant à elle doit être prise en compte. En effet, des changements dans le degré de la pente et de son azimut peuvent entraîner une variation de l’inertie thermique
de 3 à 20%. Pour finir, le dépôt, le retrait ou l’absence d’une couche de poussière
peut entraîner des fortes variations de l’inertie thermique.
On peut ainsi obtenir une carte globale de l’inertie thermique et à partir de là, une carte d’abondance des roches. Ces données sont très utiles pour déterminer les possibles sites d’atterrissages où l’abondance des roches ne doit pas dépasser
les 20% pour permettre l’atterrissage et l’utilisation d’un rover. Il est tout à fait
possible de réaliser des cartes géologiques à partir de ces mêmes données en fonc- tion des propriétés thermophysiques des différentes unités. Cependant, une étude comparative avec des données visibles est nécessaire car une valeur d’inertie ther- mique peut recouvrir une gamme importante de nature de roche, introduisant alors un biais dans l’interprétation de l’origine de cette roche.
Les autres facteurs externes pouvant avoir une influence sur les variations de température sont l’opacité de l’atmosphère et les vents catabatiques. Une augmentation de l’opacité a tendance à augmenter la température de surface du fait du réchauffement de l’atmosphère due à la présence de poussière. Cet effet reste toujours peu important au regard de l’effet de l’inertie thermique mais ne doit pas être négligé surtout pendant et peu après les grandes tempêtes de pous- sière, si fréquentes sur Mars. Les vents catabatiques ont une influence encore peu connue mais qui permettrait d’expliquer une différence de température de surface de 20K entre une région subissant l’effet de ce vent et une région sans vent. Même si ce phénomène s’observe dès la présence d’une pente, son exten- sion spatiale est limitée. Par contre cela permet de mettre en avant l’influence de l’atmosphère/météorologie sur l’évaluation de la température de surface. En effet, actuellement ces valeurs de températures dépendent essentiellement des propriétés de surface sans aucune considération de l’effet induit par la météoro- logie. La présence de ces vents catabatiques entraîne des variations importantes de la température de surface sans qu’il n’y ait aucun changement des propriétés de la surface. Ceci sous-entend que la circulation atmosphérique à une échelle locale influence les variations de températures et dans cette idée, une circulation en subsurface pourrait avoir également un impact sur la température de surface.
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3
L’INFLUENCE DES FACTEURS
EXTERNES SUR LES ANOMALIES
3.1
INTRODUCTION
La sonde Mars Odyssey a permis la cartographie précise, dans l’infrarouge, de la plus grande partie de la surface martienne grâce au capteur THEMIS. La détec- tion de source de chaleur endogène ne peut se faire que durant la nuit. En effet, durant la journée, l’effet prépondérant de l’ensoleillement surpasse les sources endogènes. La nuit, les variations thermiques sont encore essentiellement liées aux propriétés physiques intrinsèques des roches, à la topographie et à l’albédo. Les variations de lithologie peuvent entraîner des différences de température de l’ordre de 40 K. Egalement la géométrie des structures étudiées peut entraîner une forte variation sur les températures. Par la suite, nous appelons anomalie ther- mique une variation de température de surface qui a pour origine d’autres facteurs que ceux cités précédemment.
Pour démontrer l’origine endogène d’une anomalie thermique, il est néces- saire de prouver que les facteurs cités plus haut, ou qu’une combinaison de ceux- ci ne suffisent pas à expliquer les observations. Il faut alors chercher une autre origine associée plutôt à une source de chaleur interne. La question est de savoir par quelle processus la chaleur est transportée vers la surface. Ce doit être un processus vigoureux pour expliquer les différences de température et pour main- tenir cette différence au cours de la nuit et du temps. L’hypothèse que l’on avance ici est d’utiliser le processus de convection d’air dans un sol très perméable (sol propice à la mise en place de ce phénomène (Antoine et al. 2009)).
Ainsi, nous avons recherché l’existence de telles anomalies à la surface de Mars et une première étude a été faite sur une variation de température particu- lière d’une fracture. Celle-ci fait partie d’un réseau de fractures, nommé Cerberus Fossae, qui se situe à l’intersection avec une région volcanique. Cerberus Fossae est une région volcanique (donc très perméable) jeune avec des terrains datés à 2 Ma, pour les plus récents. De ce fait, le but de l’étude est de détecter un effet thermique lié à la circulation d’air dans les flancs d’une des fractures de Cerberus Fossae tout en démontrant que les facteurs externes tels que l’albédo ou la topo- graphie ne peuvent pas expliquer cette anomalie thermique. Cette étude faite avec Raphaël Antoine a donnée lieu à un article commun (Antoine et al. 2011). Dans ce chapitre, je présente les études que j’ai réalisé sur l’influence des facteurs tels que la lithologie et la topographie sur l’anomalie thermique et le modèle de convec- tion, réalisé par Raphaël Antoine, sera présenté brièvement dans la conclusion. Dans un premier temps, j’étudie les lithologies observées en utilisant les diffé- rentes données visibles de la région. Puis, une étude thermique a été faite par l’utilisation d’images thermiques de THEMIS. Pour finir, une carte géomorpho- logique de la fracture a été réalisée avec un système d’information géographique permettant ainsi une comparaison précise entre la lithologie, la topographie et les données thermiques.