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Planète Mars

Mars

   Catégorie : planètes et planètes naines
Mise à jour 01 juin 2013

Mars est l'astre chéri de plusieurs générations d'astronomes. C’est la seule planète dont on voit bien le sol depuis nos observations terrestres. Mars est plus petite que la Terre, son diamètre est de 6 792 km, sa masse n'atteint que le dixième de celle de notre globe, sa densité moyenne est voisine de 4. Elle est visible toute la nuit lorsque Mars et le Soleil sont opposés dans le ciel par rapport à la Terre. C’est à ce moment là qu'elle est au plus près de la Terre (56 millions de km), elle brille alors autant que Sirius. Ces oppositions se suivent à intervalles de 2 ans et 50 jours. Au plus loin de la Terre elle est à 250 millions de km. Cette belle planète se présente aux regards comme une étoile d'un rouge sang, c’est peut-être pour ça qu'elle porte le nom de Dieu de la guerre. Sa révolution autour du Soleil dure près de 700 jours. La durée du jour est voisine de la nôtre 24H37mn. Son axe de rotation est proche du notre, 25°. Le public qui regarde Mars dans un télescope, s'imagine qu'il va contempler ce qu'il voit dans les meilleurs ouvrages reproduisant les magnifiques photographies sur papier glacé. Il n'en n'est rien; une balle jaune, floue, sale, tremblotante, voilà ce que remarque le simple curieux. On ne voit bien Mars au télescope ou à la lunette que quelques nuits au cours de la période de proximité, qu'on appelle l'opposition. Ses pôles se montrent enneigés, cette neige fond presque entièrement pendant les étés martiens.

 

nota : Définition d'une planète : "Une planète est un corps céleste qui est en orbite autour du Soleil, qui possède une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique (forme sphérique), et qui a éliminé tout corps se déplaçant sur une orbite proche". Cette définition fut approuvée le 24 aout 2006, lors de la 26ème Assemblée Générale de l'UAI (Union Astronomique Internationale) par un vote à main levée d'environ 400 scientifiques et astronomes après dix jours de discussions.
 
tailles comparées des planètes terrestres

Image : Tailles comparées des planètes telluriques, Mercure à gauche, Vénus, la Terre et Mars.

 Planète Mars

Image : Sur cette image on aperçoit le pôle nord enneigé de la planète Mars. Cette petite planète ne représente 0,0068% de la masse totale des planètes du système solaire.

Volcans de Mars

    

Mariner 10 a ramené des photographies de la surface de Mars avec une résolution de 200 mètres. Mars révèle les plus grands volcans connus. Le relief de Mars est beaucoup plus varié et tourmenté que celui de notre satellite. Le plus gros volcan, Olympus Mons, a 25 km de hauteur, 600 km de largeur et un cratère de 20 km de diamètre. Dans les régions de Tharsis, les volcans forment des alignements comme les chaines volcaniques terrestres. Il existe de véritables canyons de rivières, avec des affluents ramifiés en nervures, comme sur Terre, mais ces vallées sont sèches. Coprates, le plus grand canyon, a 3 000 km de longueur. Tous ses volcans sont éteints depuis 300 millions d'années. Cette planète a connu de violentes aventures sismiques, son manteau plus léger que celui de la Terre peut libérer plus facilement ses contraintes. Mais le refroidissement plus rapide que chez nous a précipité la fin du volcanisme. Mars possède aussi des calottes polaires recouverts d'une glace blanche qui rétrécit progressivement en été, laissant un résidu de glace carbonique. On détecte sur Mars un formidable vent de sable qui obscurcit l'atmosphère de la planète riche en gaz carbonique. On y a découvert des dunes comme celles du Sahara.

 

Il n'y a pas de champ magnétique et l'atmosphère de Mars composé principalement de gaz carbonique et d'azote, a une pression au sol de l'ordre du cinquième de la pression terrestre.
La mission Viking, devait déposer deux véhicules automatiques sur Mars et ramener les preuves de l'existence de vie sur la planète. Malheureusement cette mission décevante, effectuée sur un sol martien poudreux, jonché de débris de roches, ne nous a rien appris de bien net, à part qu'il n'y a pas de vie sur mars. Cette mission a seulement permis aux spécialistes de se mettre d'accord sur l'idée que, dans le passé, Mars avait eu une météorologie avec pluies et ruissèlement d'eau, aujourd'hui stockée dans le sol et dans les calottes glaciaires. Cette eau constituait sans doute les calottes polaires résiduelles de l'été martien.
Mars est une planète passionnante dont il nous reste beaucoup à apprendre...

Image : Roches stratifiées situées au sommet du bas plateau "Home Plate". (Crédits: NASA)

 roches de Mars

Volcan Olympus Mons

    

Sur mars, le mont Olympe est un volcan bouclier, résultat d’une lave très fluide ayant surgi des cheminées du volcan durant une longue durée. Olympus Mons est le plus grand volcan du système solaire, il est juché sur un vaste plateau de 25 km de hauteur, soit environ trois fois la hauteur de l'Everest. Ses pentes graduelles, ne dépassent pas 5 à 10° d'inclinaison. Ce volcan de 600 km de large est bordé de falaises, il possède une caldeira de 85 km de long, 60 km de large et de 3 km de profondeur, dans laquelle on trouve six autres cratères d’effondrement plus petits dont Arsia Mons, Pavonis Mons et Ascraeus Mons. En 2004, la sonde Mars Express a photographié les flancs d’Olympus Mons, découvrant des flots de lave très jeunes, datant de moins de 2 millions d’années. Ce qui fait penser que le volcan pourrait encore bien être en activité. La taille exceptionnelle d’Olympus Mons est certainement due au fait que Mars ne possède pas de plaques tectoniques et la lave s'est accumulée sur ce point chaud jusqu’à atteindre cette hauteur. Nix Olympica est le premier nom attribué à Olympus Mons par l'astronome Giovanni Schiaparelli. Vu de la Terre ce mont parait enneigé, «nix» signifiant «neige» en latin.
Les scientifiques pensent qu'il est recouvert de couches imperméables de sédiments argileux, renfermant des poches d'eau maintenues à l'état liquide par une source de chaleur où les conditions seraient favorables à la vie de créatures extremophiles.

 olympus mons

Image : Le dôme volcanique de Tharsis, sur lequel se trouve le volcan martien Olympus Mons, est le plus grand du système solaire.

Image : Les remparts du cratère Victoria vus par Opportunity le 30 septembre 2006. Le robot Opportunity est en service sur la planète Mars depuis janvier 2004 avec son jumeau Spirit, en novembre 2009, il continue vaillamment de progresser malgré les multiples incidents dont il est victime, alors qu'il était initialement conçu pour fonctionner 90 jours.

 cratère Victoria de Mars

Valles Marineris

    

Valles Marineris est un énorme complexe de canyons d'origine volcanique situé sous l'équateur de la planète Mars. Son plancher se situe à 5 km sous le niveau de référence martien tandis que les plateaux qu'il traverse ont une altitude dépassant par endroits 5 km au-dessus, ce qui conduit à des dénivelés généralement proche de 10 000 m. Cet énorme sillon d'effondrement élargi par l'érosion a par endroit une largeur de 600 km. Au milieu de Valles Marineris il y a trois canyons parallèles qui se rejoignent en un canyon de 600 km de large et de 5 000 m de profondeur sous le niveau de référence. Ces trois canyons sont Ophir Chasma (317 km), Candor Chasma (813 km) et Melas Chasma (547 km). La hauteur d'escarpement est par endroit de plus de 9 000 m. La région de Valles Marineris comprend également cinq des six plus grands volcans de Mars dont Alba Mons, Olympus Mons et les trois volcans formant l'alignement de Tharsis Montes. Toute la région appelée le renflement de Tharsis est marquée par une fragmentation de l'écorce martienne qui se serait soulevée et déplacée avec un mouvement de translation vers le sud. Valles Marineris, dont l'origine tectonique par l'étirement nord-sud de l'écorce martienne avait été pressentie dès la fin des années 1970 par l'analyse des images retransmises par Viking 1 Orbiter.

 Valles Marineris - planète Mars

Image : Valles Marineris, une déchirure de la surface de la planète Mars.

 

Surface de Mars

    
Candor Chasma Marineris sur Mars 

Image : Les failles tectoniques érodées de la région de Candor Chasma dans Valles Marineris. On peut y voir des érosions par des fluides le long des failles. Image prise le 2 décembre 2006 par Mars Reconnaissance Orbiter, elle couvre une région d'un km de large. Crédit: NASA.

Image : Les ravins dans Sirenum Terra, cette vue en couleur montrent des ravins dans un cratère anonyme dans le Terra Sirenum, une région de Mars. L'image a été prise par Mars Reconnaissance Orbiter le 3 octobre 2006.
Cette vue mesure 254 mètres de larges.

 ravins de Mars

Coucher de Soleil sur Mars

    

En janvier 2009, Mars Exploration Rovers a fêté le 5ème anniversaire des opérations à la surface de la planète rouge. Le coucher de soleil sur Mars fait partie du vaste héritage d'images qu'ils ont emmagasiné, durant ces cinq années, de la surface de Mars. Cette image a été enregistrée par le rover Spirit le 19 Mai 2005. Les couleurs de l'image ont été quelque peu accentuées, mais sont probablement équivalentes aux couleurs perçues par l'œil humain d'un explorateur terrestre. Les particules  de poussière martienne en suspension dans la fine atmosphère de Mars, donnent au ciel une couleur rougeâtre. Ces poussières dispersent aussi la lumière bleutée du ciel que l'on aperçoit devant le Soleil couchant. Le soleil se couche derrière le cratère Gusev qui est un mur long de quelques 80 kilomètres.

 

Comme Mars est plus loin du soleil que la Terre, le Soleil est aussi moins lumineux et moins gros d'un tiers environ, que le Soleil vu de la planète Terre.

Image : Le coucher de soleil sur Mars fait partie du vaste héritage d'images capturées par Spirit, le robot de Mars Explorer Rovers. Cette image a été enregistrée le 19 Mai 2005.

 Lever de Soleil sur la planète Mars

Volcan de boue sur Mars

    

Cette formation géologique martienne ressemble à un volcan de boue. Cette intéressante supposition pourrait révéler à terme, la présence de colonies microbiennes sur Mars. Cela semble cohérent avec plusieurs observations récentes menées sur la planète rouge. Ce relief présente plus de similitudes avec les volcans de boue terrestres qu’avec les volcans de lave généralement. Le dôme ci-contre a une surface texturée qui pourrait être expliquée par de la glace fracturée. Le matériau dont est constitué ce mamelon réfléchit la lumière comme s'il contenait de l’eau. On peut donc imaginer que les panaches de gaz saisonniers, déjà observés depuis la Terre, soient libérés par des volcans de boue chaude. En fait ces panaches sont des dégagements de méthane (CH4). Le méthane terrestre est étudié depuis longtemps, car c'est l'un des principaux gaz à effet de serre (GES).

 

Image : L’image ci-contre présente un possible volcan de boue de plus de 100 mètres de diamètre. Il est situé dans les plaines de l’hémisphère nord de Mars.
crédit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA.

nota : les composants majeurs de l’atmosphère martienne.
 
Composants majeurs sur Mars  
   
CO2  95,3%
N2  2,7%
Ar  1,6%
O2  0,13%
CO  0,07%
 volcan de boue sur Mars

Les lunes de Mars

    

Les deux lunes de la planète Mars sont Phobos et Déimos, noms tirés des fils du dieu Arès dans la Grèce antique. Ces lunes de Mars pourraient bien être des astéroïdes capturés en provenance de la principale ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter.
Elles orbitent très près du centre de leur planète, à quelques milliers de kilomètres de celle-ci, 9 380 km pour Phobos et 23 460 km pour Déimos. Ces deux lunes sont liées à Mars par les forces de marées, montrant toujours la même face à leur planète, comme la Lune par rapport à la Terre. Comme Phobos orbite autour de Mars plus rapidement que ne tourne la planète Mars elle-même, les forces de marées font décroitre son rayon orbital de manière lente mais constante, au rythme de quelques cm par an. Dans 20 à 40 millions d'années, il y a de grandes chances pour que Phobos s'écrase sur la surface martienne. Déimos, en revanche, est assez éloigné pour que son orbite tende plutôt à s'éloigner, cela de manière infiniment lente. Les noms de ses lunes sont une allusion à un vers grec, « Le Dieu de la guerre arrive, flanqué de ses deux satellites (hommes de main) peur et terreur » phobos signifie en grec 'peur', et deimos 'terreur'.

 Phobos satellite de Mars

Image : Phobos et son cratère caractéristique Stickney, en bas à droite sur la photo.

 Deimos satellite de Mars

Image : Déimos et son sol lisse, comblé de poussière.

Phobos

    

Phobos, la plus grande (27×21×18 km) des deux lunes de Mars est constituée de roches glacée, riches en carbone. Phobos est parsemé de cratères d'impact comme tous les objets telluriques du système solaire. Phobos est condamné puisque son orbite étant en-dessous de l'altitude synchrone, les forces de marées diminuent progressivement son rayon orbital de 1,8 mètres par siècle.
Dans environ 40 millions d'années, il se brisera pour former un anneau autour de Mars ou bien il s'écrasera sur sa surface.
Le cratère Stickney de 9 kilomètres de diamètre,  est le plus grand cratère de la lune martienne. Il a été ainsi baptisé en hommage à Chloe Angeline Stickney Hall, mathématicienne et femme de l’astronome Asaph Hall qui a découvert les deux lunes de la planète rouge, le 12 aout 1877.

 

Le cratère Stickney mesure près de la moitié du diamètre de Phobos. Malgré la faible gravité (0,005 m/s²) de Phobos, on peut deviner que le matériau du météorite qui a frappé Phobos, a glissé lentement les pentes des parois du cratère.

Image :  Le cratère de Stickney, sur la photo, mesure plus de 9 km de diamètre, (près de la moitié du diamètre de Phobos), Stickney est si grand que cet impact aurait pu désintégrer complètement la petite lune de Mars.
Cette superbe image de Stickney et de ses abords, a été prise par la caméra HiRISE de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter à 6000 km de Phobos.

 cratère stickney sur Phobos lune de Mars

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