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Martin Turbet, un doctorant les pieds sur Mars

Après un parcours original qui l’a conduit pendant un an aux quatre coins du monde pour découvrir les hauts-lieux de l’astronomie, Martin Turbet est doctorant à l’UPMC depuis octobre 2015, au sein du laboratoire de météorologie dynamique1.Il a été embarqué dans une aventure scientifique passionnante. Un article dans la revue Nature, publié le 2 mars 2016, en fait l’écho. Direction la planète Mars, il y a 3,8 milliards d’années.

En quoi cette découverte bouleverse-t-elle nos connaissances sur la planète Mars ?

Il existe sur Mars une région volcanique nommée dôme de Tharsis. C’est la structure volcanique la plus haute de tout le système solaire ; ses sommets culminent à près de 20 000 mètres. On pensait jusqu’à présent que ce dôme s’était formé bien avant un réseau de rivières aujourd'hui asséchées datant de 3,8 milliards d’années, et situées sur une bande de l’hémisphère sud de Mars. Cette étude permet d’avancer un tout autre scénario. Nous pensons désormais que ce réseau de rivières est antérieur à la formation du dôme de Tharsis, qui est tellement massif (un milliard de milliards de tonnes, ce qui représente près d’1,5% de la masse de la Lune) qu’il a fait pivoter la croûte et ainsi l’axe de rotation de Mars lorsqu’il est apparu.

 

Qu’est-ce qui vous permet de l’affirmer ?

Le positionnement des réseaux de rivières étaye notamment cette thèse. On se rend compte que ces réseaux de rivières sont majoritairement situés dans une bande parallèle à l’ancien équateur de Mars. Equateur qui s’est déplacé lorsque l’axe de cette planète a basculé. C’est l’une des pièces d’un puzzle qui a pu être reconstitué grâce à des scientifiques de plusieurs disciplines : géomorphologues, géophysiciens et climatologues. Chacun a apporté sa compétence.

 

Quel a été votre apport à ce travail collectif ?

Au sein du laboratoire dans lequel je fais ma thèse, qui combine astrophysique et climatologie, nous disposons d’un modèle de climat à trois dimensions. Il a d’abord été élaboré par des scientifiques qui étudient le climat terrestre. Ce modèle numérique a évolué et s’est affiné au fil des ans, si bien qu’aujourd’hui on peut l’appliquer à toutes les atmosphères de planètes. Grâce à lui, les équations de l'hydrodynamique et du rayonnement qui permettent de modéliser le climat de Mars il y a 3,8 milliards d’années peuvent être résolues. Notre rôle au LMD, sous la conduite notamment de François Forget, mon directeur de thèse, a été de décrypter et d’analyser le climat de Mars au moment où ces réseaux de rivières sont apparus. Nous avons modélisé le climat de la planète rouge avec et sans le dôme de Tharsis. Nous avons alors mis en évidence une excellente corrélation entre les régions de précipitation (chutes de neige) calculées dans nos modèles de climat (sans le dôme de Tharsis) et la position réellement observée des réseaux de rivières. Ceci nous a permis de comprendre pourquoi ces réseaux de rivières étaient ainsi positionnés et de renforcer l'hypothèse selon laquelle l’axe de Mars a basculé par le passé.

1LMD : CNRS/Ecole polytechnique/UPMC/ENS

Pour en savoir plus

Le communiqué de presse annonçant la publication dans le magazine Nature

Crédits photos : UPMC-Pierre Kitmacher/Didier Florentz



24/03/16