A l'aide de données obtenues par Mars-Express, les chercheurs de l'ESA peuvent envisager de quelle manière l'orbite de Mars autour du Soleil influence le comportement des dépôts de glace permanents situés au pôle Sud de la planète.
Lors d'une de ses précédentes analyses, la sonde avait détecté des dépôts d'eau gelée jusque là jamais observés grâce à son spectromètre OMEGA. Ces dépôts se trouvaient au sommet de terrains stratifiés vieux de quelques millions d'années et fournissaient la preuve d'une activité récente de la glace.
Malgré cette découverte, ce n'est que maintenant que les scientifiques de l'ESA sont capables d'expliquer de manière réaliste l'âge de ces dépôts et le mécanisme de leur formation. Les études menées par OMEGA combinées aux Martian Global Climate Models démontrent que les dépôts permanents de glace au pôle Sud de Mars sont de trois sortes. La première est un mélange d'eau et de dioxyde de carbone glacés. La deuxième sorte est constituée de plaques de glace larges de plusieurs dizaines de kilomètres. Et la troisième sorte regroupe des dépôts recouverts d'une fine couche de dioxyde de carbone gelé.
L'observation des dépôts de la première espèce viennent confirmer la très ancienne hypothèse selon laquelle le dioxyde de carbone agirait comme un "attrape-froid" pour l'eau gelée. Mais cette confirmation entraîne une nouvelle interrogation : comment les deux autres types de dépôts, non piégés par le dioxyde de carbone, ont-ils pu être accumulés et préservés à travers le temps?
En fait, il semblerait que se joue un tour de passe-passe entre les dépôts de glace du pôle Nord et ceux du pôle Sud martiens au cours d'un cycle long de 51 000 ans. Cette durée correspond à la période durant laquelle la précession de la planète s'inverse - la précession étant le phénomène par lequel l'axe de rotation d'une planète vacille.
Les scientifiques en sont arrivés à cette conclusion en remontant 21 000 ans en arrière dans leurs modèles de climat martien sur ordinateur. A cette époque lointaine, la région de Mars la plus proche du Soleil était le pôle Nord et donnait lieu à l'été septentrional. Cette situation était l'exact opposé de celle d'aujourd'hui.
A partir de là, il s'est avéré que la présence d'eau glacée au pôle Nord est une donnée instable car elle est facilement transportée vers le pôle Sud sous forme de vapeur d'eau pour ensuite se condenser de nouveau et geler sur la surface. Jusqu'à un millimètre de glace a ainsi été déposé chaque année au pôle Sud et après plus de 10 000 ans d'une telle accumulation, la couche serait épaisse de 6 mètres.
Il y a environ 10 000 ans, le cycle s'est retourné et l'eau gelée du pôle Sud est elle aussi devenue instable et a rebroussé chemin vers le pôle Nord. Mais il y a quelques 1000 ans, un mécanisme encore mal compris actuellement est survenu : l'érosion des dépôts de glace au pôle Sud a été bloquée quand des strates de dioxyde de carbone ont été déposées sur l'eau glacée en la piégeant.
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