Des chercheurs de l’Oden Institute et de la Jackson School of Geosciences ont développé un modèle amélioré pour la prédiction de l’écoulement des eaux souterraines à l’échelle de la planète sur Mars qui est non seulement plus précis mais, selon son auteur, plus élégant aussi.
On pense que Mars est entré en collision avec une énorme entité astrale il y a environ quatre milliards d’années.
Le bombardement intensif tardif fait référence à une période où l’on pense qu’un nombre disproportionné d’astéroïdes sont entrés en collision avec Mercure, Vénus, la Terre et Mars. De nombreux météores et météorites ont touché Mars, ce qui a entraîné le grand nombre de cratères d’impact massifs à la surface de la planète rouge. On pense également que l’événement a créé ses basses terres du nord – si vastes qu’elles sont visibles de l’espace – où une importante étendue de terre martienne semble être littéralement découpée.
On pense également que ce bassin contenait autrefois une masse d’eau massive. « Mars avait beaucoup d’eau et il y a probablement encore de la glace avant cette collision. » C’est Mohammad Afzal Shadab, un étudiant diplômé du CSEM à l’Institut Oden dont l’équipe a développé une formule mathématique très simple pour prédire à quel point la nappe phréatique aurait été haute. L’étude intitulée : « Estimates of Martian Mean Recharge Rates from Analytic Groundwater Models » est conseillée par Marc Hesse et se poursuit en collaboration avec Eric Hiatt. Il s’agit d’une collaboration entre l’Oden Institute for Computational Engineering and Sciences, la Jackson School of Geosciences, l’Institut de géophysique et le Center for Planetary Systems Habitability.
« En utilisant la transformation des coordonnées curvilignes et la dynamique de l’écoulement des eaux souterraines, nous avons développé des solutions analytiques pour un aquifère d’eau souterraine stable et non confiné sous les hautes terres méridionales de Noachian Mars (il y a 4 milliards d’années) », a déclaré Shadab.
Ils ont également utilisé les modèles pour explorer des combinaisons auto-cohérentes de recharge (pluies ou précipitations) et de conductivités hydrauliques.
Alors que des modèles ont été développés dans le passé, les scientifiques se sont appuyés sur la méthode de cartographie cartésienne plus simple. Non, les cartographes martiens précédents n’étaient pas des terrestres plats. Mais ces modèles simplifiés antérieurs, principalement limités aux coordonnées cartésiennes et cylindriques, se sont avérés loin de la réalité.
Bien que les planètes aient une forme sphérique, personne n’avait, jusqu’à présent, incorporé une coordonnée sphérique. Pourquoi? En termes simples, car cela nécessite des mathématiques plus complexes. « Nous avons constaté que toutes les estimations publiées précédemment pour les taux de recharge sont des ordres de grandeur par rapport à ce que le début de Mars pourrait accueillir », a-t-il ajouté.
Fait intéressant, le modèle mathématique plus « complexe » a pu produire des analyses plus simples que les simulations précédentes. « Simple n’est pas le bon mot à utiliser. Je dirais plus élégant », a-t-il ajouté. « Et des simulations 3D sur une géométrie compliquée avec des cratères et des rivages putatifs développés par mes co-collaborateurs à la Jackson School soutiennent le modèle, montrant le même comportement. »
Donc le nord de Mars est sans tête. Mais il a aussi des trous très profonds, une zone connue sous le nom de basses terres du nord. Il y a aussi les hautes terres du sud, où un terrain plus élevé et plus montagneux domine le paysage.
Shadab et l’équipe de recherche ont créé un modèle pour un océan hypothétique dans les basses terres du nord qui est connecté, ou « rechargé », par un aquifère d’eau souterraine à travers l’ensemble des hautes terres du sud.
Estimations des taux de recharge moyens martiens à partir de modèles analytiques des eaux souterraines. ui.adsabs.harvard.edu/abs/2022 … o2678.1775S/abstract