Les dunes de Mars

  Les dune les plus simples sont des monticules en forme de demi-arc ressemblant à un croissant, qui se dit "barkhanes" ou corne, en arabe. Sur Mars, la sonde Mars Global Surveyor en a trouvé sur Syrtis Major. 

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  Une des premières tâches de la mission cartographique de Mars Global Surveyor en Mars 1999 fut de photographier le champ de dunes (barkhanes ou barchans en anglais) de Nili Patera, localisée au centre de la dépression volcanique, Syrtis Major. Cette image partielle, prise à 14h34 locale, en été, représente 3.02 x 13.64 km (latitude: 8.83 et longitude: 292.93). La partie supérieure montre une série de larges barkhanes superposées sur un sol cratérisé et de consistance rugueuse. Ces barkhanes se trouvent sur le plancher de la caldeira du volcan Nili Patera dans Syrtis Major.  Ces  dunes en forme de croissant résultent d'une quantité localement limitée de sable et indiquent que les vents qui le transportent ont soufflé à travers cette région du bord droit vers le bord gauche de l'image. Le manque de clarté de ces dunes laissent penser que les particules de sable qui les constituent sont sombres. 

http://www.marsglobalsurveyor.com/PDS/ImgRecord.asp?ImageID=FHA00451

     Dans la partie supérieure de l'image ci-dessus,  appartenant au volcan Nili Patera dans Syrtis Major, nous voyons un spectaculaire gros plan (ci-dessous) en haute résolution (3 m/pxl), du champ de barkhanes  faites de sable noir (2,1 km de large). Certaines barkhanes de cette image, font plus de 70 m de haut. Les formes de ces barkhanes indiquent  que le vent a été un vecteur permanent dans le transport du sable noir de la partie supérieure droite vers la partie inférieure gauche de l'image. Cette image a été prise dès les premiers jours de cartographie par la sonde Mars Global Surveyor le 11 mars 1999. 

http://www.msss.com/mars_images/moc/3_11_99_nili/

   L' image du 11 mars 1999 fut archivée chez Malin Space Science Systems. En avril 2001 il y eut une opportunité (24 avril 2001) de photographier le champ de dunes sous un angle différent, la première série ayant été prise au Nadir (zénith). Ainsi en combinant les 2 types de clichés des images stéréoscopiques du sol de Nili Patera furent créées. Image ci-dessous.

   Il est nécessaire de regarder cette anaglyphe (nom donné aux images en relief à base de plusieurs images superposées) au moyen de lunettes à verres colorés (Rouge et bleu ou vert) pour voir le relief. 

http://mars.jpl.nasa.gov/gallery/sanddunes/E03-2016_FHA-451anaglyph.html

Image Credit: NASA/JPL/Malin Space Science Systems

   Les dunes et la topographie locale du plancher du cratère volcanique
sont en dehors du relief abrupt. Les images, prises plus d'un an auparavant, ne montrent aucun changement de la forme ou de la place occupée par les dune, elles ne semblent pas s'être déplacées en  2 ans depuis mars 1999 (soit une année martienne).

 http://www.solarviews.com/browse/mgs/dune4.jpg  

 Mars est le siège de très grandes dunes élevées par le vent. Elles font 100 m de hauteur. A l'inverse de la Terre elles sont constituées de particules sombres plutôt que claires. Les dunes de cette image prises par la caméra de Mars Global Surveyor sont situées sur le plancher d'un vieux cratères de 72 km de diamètre localisé dans Syrtis Major. Le sable est soufflé du bord supérieur droit vers le bord inférieur gauche. La surface est pleines de trous et cratérisée. La couche est dure et brillante, elle est composée d'un matériau de composition différente que le sable des dunes. Les stries foncées sur les surfaces de dune sont un mystère... à première vue l'on  pourrait les conclure avec les traces laissées par des vacanciers à bord de véhicules tout-terrain. Cependant ces traînées sont plus le résultat de l'action du vent qui laisse des traces de son passage sur le sable. Cette image couvre une surface de 2,6 km de large et elle est éclairée par le bord inférieur droit.

 Barkhane  ou Barchan

http://www.tec.army.mil/research/products/desert_guide/images/p165.gif

  Sur Terre, la dunes la plus simple, la plus emblématique des conditions hyperarides actuelles et la plus mobile, est la barkhane. C'est un monticule en forme de demi-arc de cercle ressemblant à un croissant, qui se dit "barkhane" ou corne en arabe (il semblerait que l'origine soit du Turkestan ?). Ces dunes affectées de cornes parfois dissymétriques ont des tailles différentes. Lorsqu'elle possède une corne plus longue que l'autre, elle s'appelle "elb", ne pas confondre avec le fleuve allemand. Les plus hautes mesurent une trentaine de mètres à leur front, et les plus réduites 50 cm. Il semblerait que sur Terre la formation des barkhanes soit liée à de légères fluctuations climatiques. Qu'est-ce que cela signifie sur Mars ? De profil dissymétrique elle avance par les cornes (3) qui indiquent la direction du vent. Lorsque le vent souffle dans une seule direction toute l'année (A), elle se forme dans les déserts rocailleux avec peu de sable entre chaque dune. La planète Mars semble bien remplir ces conditions par endroits. La crête, peu inclinée (< 15°), sépare le dos (2)(côté exposé au vent) de la dune. Parfois, sur le dos il existe de mini-dunes (1) en forment de croissant qui prennent naissance avec de mini-turbulences. A l'abri du vent, nous trouvons le côté abrupte, la face avalanche, nettement plus raide (32 à 35°). Sur Terre, la végétation va permettre à la barkhane de se fixer, mais sous un climat sec, l'absence de végétation ne permettant pas la fixation, la barkhane se déplace et peu recouvrir les dunes paraboliques avec leur végétation. Le procédé d'avancement de la dune est très simple. Les grains de sable du dos sont poussés par le vent vers le sommet, mais au-delà, la dépression qui suit, diminue son action, les grains de sable retombent et s'entassent au pied de la face avalanche. Sur les cornes, qui sont de plus petits monticules, le procédé est légèrement différent car la dune est trop petite pour qu'elles puissent avoir un effet sur le vent. Il ne diminue pas et les grains ne s'y déposent pas de la même manière, il n'y a donc pas de "face avalanche" et cela permet la progression. Ses cornes peuvent avoir de quelques mètres à 100 m de longueur, selon la taille de la dune. Sur Terre (Mauritanie, Tchad et Pérou entre autres), les barkhanes mesurent de 10 à 200 m aussi bien en largeur qu'en longueur, tandis que la hauteur varie de 1 à 20 mètres. Elles peuvent se déplacer selon leur taille (les plus petites sont les plus rapides) et le vent, jusqu'à une dizaine de mètres.

http://www.ica1.uni-stuttgart.de/~hans/rognon.pdf

 Le site de Kollé avec ses barkhanes (Tchad) en janvier et février 1998, en plein désert au cœur de l'erg du Djourab (cliché Alain Beauvilain).

 http://www.chez.com/paleotchad/iVIIRecherche.html

http://www.marsglobalsurveyor.com/

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