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Pentes, traînées et coulées

Bien que la gravité de la lune soit faible, avec seulement 0, 165 de la Terre, la roche et le sol descendent avec le temps. En géologie, ces processus s'appellent gaspillage de masse et constituent l'une des principales sources d'érosion sur la Lune (l'autre étant le bombardement de météorites). L'émaciation en masse comprend à la fois un fluage du sol progressif et infiniment lent sur les pentes et des mouvements de masse rapides et catastrophiques, appelés glissements de terrain. De longs trains de débris rocheux peuvent former des talus d' éboulis, des fragments lâches se trouvant précairement à l'angle critique au-delà duquel ils se déplacent, l' angle de repos . Étant donné que les cratères d'impact forment des parois escarpées et que les plus grandes forment des pics centraux, la plus grande partie de la fonte massive sur la Lune se trouve dans et autour des cratères d'impact de toutes tailles.

Alors que le nombre d'images haute résolution prises par la mission LRO continue de proliférer, plusieurs phénomènes de surface lunaires intéressants et sous-appréciés deviennent de plus en plus évidents. Parmi les cratères frais de la Lune, nous trouvons des steaks clairs et foncés sur les murs des cratères omniprésents de la Lune. Même s’il n’est pas surprenant que des matériaux puissent se déplacer ou s’écouler sur les pentes abruptes de la Lune, l’apparition de ces écoulements peut être étonnamment similaire à celle observée sur d’autres planètes, en particulier sur Mars, où de telles traînées ont été citées comme preuve de la présence de sous-surface. eau.

La nouvelle caméra LRO à angle étroit peut voir des objets sur la surface de moins d'un mètre (généralement, une résolution de 50 cm par pixel). Ces nouvelles vues nous ont montré une grande diversité de nouvelles caractéristiques au sein des cratères d’impact et nous ont permis de mieux comprendre le gaspillage en masse. Les murs de cratère plus larges sont affaissés, avec des terrasses murales en escalier, disposées de manière concentrique autour du cratère entre le bord et le sol. Dans le détail, ces terrasses montrent des étangs de matériaux sombres qui semblent s'accumuler dans les zones basses. La majeure partie de ce matériau semble avoir été fondue mais maintenant figée; il s'agit probablement d'un impact fondu solidifié. Des écoulements de matière fondue peuvent se propager vers le bas et sur les parois de cratères frais.

Cependant, de nombreux «flux» de matériaux à la fois sombres et clairs sur la Lune semblent être constitués de fragments de débris rocheux lâches se trouvant sur des pentes abruptes. Ces coulées de débris présentent diverses morphologies, notamment des formes de coulée simples, des cascades, des flaques d'eau et des terminaisons en éventail. Parfois, l'obscurité et la lumière se mêlent au sein d'un même cratère, tandis que d'autres ne montrent qu'un type. Ces coulées de débris peuvent généralement être rattachées à des affleurements de substrat rocheux dans les parties supérieures de la paroi du cratère. Lorsque le substrat rocheux s'érode (généralement en raison de l'érosion et de la désagrégation par les météorites en raison de la fracturation intense induite par l'impact initial qui a formé le cratère), il forme des petits fragments qui se forment en pente et forment des reliefs ressemblant à des écoulements.

Les parois des cratères étant des surfaces irrégulières et ondulées, les taux de mouvement en pente descendante peuvent varier considérablement sur de petites distances. Cela se traduit parfois par des flux de débris multiples et se chevauchant. Les facteurs qui contrôlent l'albédo (réflectivité) des coulées de débris ne sont pas bien compris. Cela pourrait être lié à la composition (par exemple, le basalte de jument sombre et riche en fer par opposition aux roches blanches et anorthositiques des hauts plateaux). Un autre facteur pourrait être la taille des particules; Les flux de roche de petite taille, tels que des galets, pourraient être brillants car de nouvelles surfaces fraîches sont constamment exposées. Les flux contenant un sol mixte peuvent être plus sombres que la normale, car ce sol pourrait recouvrir les fragments et réduire sa réflectivité moyenne. Mais, même si tous ces facteurs peuvent avoir une importance quelconque, la luminosité d’une traînée n’est pas particulièrement révélatrice de son origine.

Stries sombres sur les murs du cratère, Mars. (Cliquez pour agrandir)

Sur Mars, de nombreuses traînées sombres sont visibles sur les parois des cratères et, comme sur la Lune, se présentent sous une grande variété de formes et d'occurrences. Les stries sombres martiennes ont été diverses mentalement interprétées comme étant causées par des différences de composition et de taille de particule, mais l'idée la plus répandue est que les stries sombres sont un sol humide, c.-à-d. . Une observation à l'appui de cette idée est une corrélation apparente de certaines des traînées sombres avec la température de surface, les pentes plus chaudes montrant plus. Comme l'eau liquide n'est pas stable sur la surface martienne, des saumures riches en sel (dont les points de fusion sont beaucoup plus bas que l'eau pure) ont été invoquées comme phase liquide possible.

Les traînées sombres sur les parois du cratère de la Lune remettent en question les interprétations liées à l'eau de caractéristiques similaires sur Mars. La nature du mouvement de la pente descendante sur Mars sera probablement contrôlée par des facteurs encore plus divers que le cas lunaire. Par exemple, de grands glissements de terrain recouvrent en partie le sol du Valles Marineris, le grand système de canyons sur Mars. Ces glissements de terrain peuvent s'étendre sur des dizaines de kilomètres à travers le fond de la vallée et le flux massique pourrait avoir été lubrifié par le gaz atmosphérique piégé; cet effet «amortisseur» se produit lors de certains glissements de terrain sur la Terre. Un tel processus ne se produirait pas sur la Lune. La diversité des processus géologiques sur Mars suggère que les explications des traînées de murs sombres pourraient englober bien plus de possibilités qu'un simple mouillage de la surface.

Bien que l'existence de stries lunaires sombres n'annule pas les interprétations liées à l'eau de caractéristiques similaires sur Mars, elles attirent toutefois l'attention sur la nécessité de garder à l'esprit des hypothèses alternatives. Pendant de nombreuses années (et avec un certain succès), les géologues planétaires ont extrapolé les formes de relief et les processus (censés être compris) sur Terre, à des caractéristiques similaires apparaissant sur les planètes. Dans le cas des traînées sombres, les infiltrations d'eau terrestre dans le désert peuvent être plus sombres que le terrain desséché environnant. Une grande variété de preuves indique que de l'eau est présente dans le sous-sol sur Mars, mais parfois d'autres effets, tels que la composition de la roche ou la taille des particules, sont responsables des traînées et il convient de toujours garder à l'esprit des alternatives à la suintement.

Pentes, traînées et coulées