Pénitents – Imaginez ceci: Vous vous promenez le long d’une route dans les Andes quand tout à coup vous tombez sur une plaque de glace très épineuse en pointes aussi hautes que la hauteur de vos épaules. Il n’y a pas de neige au contraire, ce sont des rochers et graviers … et ces étranges pointes de glace.

Ceux-ci sont appelés Pénitents. Les hautes pointes fines sont généralement en forme de lame et peuvent être trouvées en haute altitude et sont faites de neige durcie ou de glace. Les lames sont généralement orientées vers le soleil.

Lorsque Charles Darwin a décrit ces étranges formations en 1839 après les avoir vues près du col Piuquenes entre le Chili et l’Argentine, la croyance locale, est qu’elles sont formées par les vents forts de la Cordillère des Andes. Cependant, c’est un peu plus compliqué que cela.

Louis Lliboutry note que la condition sinequanone climatique pour l’ablation différentielle qui conduit à la formation des pénitents, c’est que le point de rosée est toujours en dessous de zéro. Ainsi, la neige va sublimer, parce que la sublimation nécessite un apport d’énergie plus élevé que la fonte. Une fois que le processus d’ablation différentielle commence, la géométrie de la surface de l’évolution des pénitents produit un mécanisme de rétroaction positive, et le rayonnement est piégé par de multiples réflexions entre les parois. Les creux sont devenus presque un corps noir pour le rayonnement, tandis que le vent baisse et conduit à une saturation de l’air, ce qui augmente la température du point de rosée et le début de la fusion. Dans ce sens, les sommets, où la perte de masse est seulement due à la sublimation, restera, ainsi que les parois escarpées, qui interceptent seulement un minimum de rayonnement solaire. Dans les creux, l’ablation est renforcée, ce qui conduit à une baisse de la croissance des pénitents.

En 2006, les chercheurs ont réussi à créer des pénitentes en laboratoire, une première. Les rapports de American Physical Society, « Après quelques faux départs, l’appareil qui a fonctionné était un grand congélateur horizontal avec un couvercle transparent en plexiglas. L’équipe procure de l’air refroidi en l’envoyant de l’azote liquide et également en contrôle l’humidité. Ils ont fait brillé une lampe d’inondation sur une bloc de neige ou de glace dans le congélateur et produit un à cinq centimètres de hauteur de pointes sur le bloc en quelques heures.  »

«Comprendre leur croissance peut donner aux chercheurs un aperçu du processus d’évaporation des glaciers et peut faire la lumière sur une forme similaire de micro-pointes qui apparaissent dans des matériaux tels que ceux de l’énergie dans les cellules solaires», déclarent les chercheurs. Cela peut aussi les aider à comprendre comment préserver les glaciers dans un monde qui se réchauffe.