Quand le vent et la glace façonnent les mondes

La grande occurrence des glaces volatiles dans le Système Solaire, laisse à penser que les transferts de masse par sublimation et condensation sont susceptibles de sculpter de nombreux paysages planétaires.  Bien que relativement discrète sur Terre, la sublimation de la glace couplée à un écoulement de vent pourrait donc avoir un rôle géomorphologique majeur dans la formation de certains paysages planétaires glacés, à l’image de la dissolution des roches solubles dans les paysages karstiques terrestres. Les processus morphologiques liés au transfert de masse sont très efficaces sur la calotte polaire nord de Mars (CPNM), comme en témoignent les entailles en formes de spirales résultant de l'accumulation d'une part et de la sublimation de l'autre, forcées par le vent, lui-même dévié par les forces de Coriolis. Alors que ces spirales sont remarquables par leur taille, il existe de nombreux autres motifs semblables à des dunes ou à des coupelles d'ablation, donnant à le CPNM une texture globale de bosses et de creux. Pour tous ces paysages, les processus physiques impliqués dans leur formation sont associés à des changements de phase renforcés par l'effet du vent, participant ainsi à une redistribution de la matière lors de la condensation et/ou de la sublimation. Sur la plaine Sputnik Planitia de Pluton, un grand nombre de coupelles d'ablation (pits) ont été observés dans les zones où le vent semble plus faible alors que des formes linéaires et régulièrement espacées, principalement composées de glace de CH₄ ont été observées dans la région ouest de la plaine, soumise à des vents plus forts. Les Bladed Terrain Deposits (BTDs) de méthane, actuellement en cours de sublimation semblent également sculptés par des processus éoliens en des motifs réguliers ayant des formes d’aubes. Une étude comparée de ces différents motifs périodiquement espacés construits par transfert de masse différentiel sous l’influence du vent sur les surfaces planétaires glacées, appelés bedforms, est une étape essentielle pour comprendre comment les atmosphères et les surfaces glacées interagissent et évoluent, que ce soit sur la Terre, Mars ou Pluton. Du laboratoire naturel aux expériences-modèles en passant par une étude de stabilité des équations couplées entre dynamique des fluides et transfert de masse, nous chercherons à déterminer des lois d’échelle représentatives des processus physiques mis en jeu, pouvant expliquant la taille et la forme de certains des motifs observés, dans une étude de planétologie comparée.