The geomorphology of gravity instabilities on Mars using data from the CaSSIS imager on the ExoMars orbital probe

Abstract

Depuis leur mise en orbite autour de Mars, les sondes spatiales ont permis de mettre en lumière la richesse géologique de la planète, dont la présence de glissements de terrain. Plus de 3000 glissements ont été recensés à sa surface mais leur mécanisme de formation ainsi que leur dynamique d’écoulement sont encore, à l’heure actuelle, très mal compris. Dans le but de mieux cerner leur dynamique, cette thèse se focalisera sur l’étude de glissements martiens dont la taille permet des comparaisons morphologiques avec des analogues terrestres. Pour cela des méthodes de reconstruction topographique ont été développées, et l’analyse morphologique des glissements a été effectuée à l’aide de différents imageurs présents en orbite autour de Mars (CTX, CaSSIS, HiRISE). Ces analyses morphologiques ont notamment permis d’arriver aux conclusions suivantes : i) l’identification de glissements récents à l’échelle géologique de la planète. ii) l’importance des morphologies dans la compréhension des dynamiques d’écoulements. iii) la présence de glissements de formes atypiques impliquant très probablement des volatiles (ex : eau) dans leur dynamique d’écoulement. Cette thèse, via l’étude de glissements de terrain récents, s’inscrit dans l’optique d’une meilleure compréhension de l’histoire hydrologique de la planète. L’implication de volatile dans la formation de ces glissements permettrait en effet de nuancer l’idée d’une planète complètement froide et sèche au cours des derniers millions d’années.Since their orbit around Mars, space probes have highlighted the planet's geological diversity, including the presence of landslides. More than 3000 landslides have been recorded on its surface, but their formation mechanism and flow dynamics are still poorly understood. In order to better understand their dynamics, this thesis will focus on the study of martian landslides whose size allows morphological comparisons with terrestrial analogues. For this purpose, topographic reconstruction methods have been developed, and morphological analysis of the landslides has been carried out using different imagers in orbit around Mars (CTX, CaSSIS, HiRISE). These morphological analyses have led to the following conclusions: i) the identification of recent landslides on the geological scale of the planet. ii) the importance of morphologies in the understanding of flow dynamics. iii) the presence of atypical landslides that most probably involve volatiles (e.g. water) in their flow dynamics. This work, through the study of recent landslides, is part of a better understanding of the hydrological history of the planet. The involvement of volatiles in the formation of these landslides would indeed allow us to nuance the idea of a completely cold and dry planet over the last few million years