Fin novembre 2006, l'hémisphère austral de Mars baignait en plein hiver. En cette saison, la calotte glaciaire du pôle Sud de Mars est recouverte et entourée de dioxyde de carbone (CO2) gelé et de glace d'eau, contrairement à la Terre, où l'eau seule participe à la formation des glaces. Le dioxyde de carbone se vaporise, ou se sublime, à une température plus basse que l'eau. Aussi, au printemps, la glace de CO2 se vaporise la première et laisse un résidu d'eau gelée, qui se sublimera un peu plus tard.
Le spectromètre CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) de la sonde spatiale MRO (Mars reconnaissance Orbiter) de la NASA a réalisé les clichés ci-dessous le 25 novembre au matin, d'une région de Terra Sirenum située à 38,9° Sud et 195,9° Est. La gamme spectrale représente 544 couleurs dont les longueurs d'ondes s'étendent de 0,36 à 3,92 microns. La résolution de l'image originale est de 18 mètres par pixel.
Bord de cratère dans Terra Sirenum Cliquer sur l'image pour l'agrandir
L'image montre un fragment du bord d'un cratère, éclairé par le Soleil depuis le coté haut et gauche de la photographie. Le nord est en haut. Le relief produit un microenvironnement froid sur le versant sud du rebord qui est partiellement protégé de l'illumination solaire. Cette surface froide permet le maintien d'un échantillon des glaces saisonnières australes situé environ 15 degrés plus près de l'équateur que la limite moyenne des glaces en cette saison.
L'image supérieure a été élaboré à partir de trois longueurs d'onde infrarouges qui mettent en valeur les glaces dont la teinte est plus bleue que celles des roches et des débris d'arrière-plan. Le gel est présent à la fois du coté ensoleillé et sur les surfaces ombragées au sud du rebord du cratère. Les zones ombragées restent visibles parce qu'elles sont illuminées indirectement par le ciel martien.
L'image du bas a été réalisée en mesurant les profondeurs des bandes d'absorption spectrales dues à l'eau gelée et à la glace de CO2. La couleur bleue indique l'intensité de l'absorption provoquée par l'eau gelée à 1,50 micron, la couleur verte l'intensité de l'absorption due à la glace de dioxyde de carbone à 1,45 micron. La couleur rouge représente la surface à 1,33 micron -en dehors des bandes d'absorption des glaces- afin d'observer les différences sur le versant ensoleillé du cratère.
Le versant sud, à l'ombre, est plus froid que le versant nord, ensoleillé, ce qui favorise le maintien de la glace. Mais en comparant les deux images, on observe que la glace d'eau subsiste dans de nombreux endroits sur le versant sud, dans la zone ensoleillée et dans les zones à l'ombre. En revanche, la glace de CO2 n'est plus présente que dans les secteurs les plus froids et les plus à l'ombre.