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Mars, nos connaissances historique, exploration, relief, sol martien, atmosphère, structure, recherche de la vie, poursuite de l'exploration, liens D'après : Dictionnaire de l'Astronomie et de l'Espace. |
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Observée depuis l'Antiquité, Mars est souvent désignée sous le nom de planète rouge en raison de sa teinte caractéristique, aisément perceptible à l'œil nu. On lui connaît deux petits satellites, découverts en 1877 : Phobos et Deimos. Exploration spatiale Elle a commencé avec la sonde Mariner 4, qui passa à 9780 km de la surface de la planète le 14 juillet 1965, en prit 22 images (dont la meilleure avait une résolution au sol de 3 km) et étudia son environnement magnétique et particulaire. Cette exploration s'est poursuivie avec Mariner 6 et Mariner 7, qui s'approchèrent respectivement à 3330 et à 3518 km de la surface, le 31 juillet et le 5 août 1969, transmirent la première 76 images et la seconde 159 et étudièrent la structure et la composition de l'atmosphère. Mariner 9 fut la première sonde à se placer en orbite martienne, le 13 novembre 197, à 1390 km d'altitude, pour effectuer une cartographie complète de la surface. Elle fournit au total 7329 images. Après l'échec des sondes soviétiques Mars, une nouvelle étape de l'exploration martienne s'est ouverte en 1976 avec les sondes américaines Viking, comprenant chacune une orbiteur (destiné à poursuivre la cartographie de Mars, avec une meilleure résolution que Mariner 9) et un atterrisseur (chargé d'un ensemble de mesures et d'analyses d'échantillons du sol sur le site d'atterrissage, en particulier pour y tenter d'y déceler la présence de la vie). L'exploration de Mars a repris en 1997 avec Mars Pathfinder. Il comprend des cratères et des bassins d'impact analogues à ceux que l'on rencontre sur Mercure ou sur la Lune, mais aussi des plaines volcaniques, de nombreuses failles, des vallées sinueuses, des champs de dunes, etc. On y observe tout à la fois des indices d'un bombardement météoritique ancien et des preuves d'une activité tectonique, de phénomènes de volcanisme très intense, d'érosion par l'eau, d'usure par le vent. Alors que l'hémisphère Nord est occupé en majeure partie par des plaines volcaniques très semblables aux "mers" lunaires, l'hémisphère Sud offre un relief beaucoup lus tourmenté, avec une prédominance de grands cratères, de dimensions supérieures à une dizaine de kilomètres. Cette dissymétrie provient vraisemblablement de ce que, dans l'hémisphère Nord, les coulées de lave qui se sont infiltrées à travers la croûte pour recouvrir les plaines ont fait disparaître les cratères qui s'étaient formé à une époque antérieure. Le plus vaste bassin d'impact, Hellas, dans l'hémisphère Sud, a 2000 km de diamètre. Les grands volcans éteints, se concentrent dans la région équatoriale, sur le plateau Tharsis. Le plus imposant, Olympus Mons, atteint 6000 km de diamètre à la base, et il se dresse à 26 km au-dessus du niveau moyen de Mars ; c'est le plus grand volcan actuellement connu dans le Système solaire. Il serait éteint depuis 100 millions d'années environ. Juste au sud de l'équateur, une immense fracture, Valles Marineris, s'étend sur plus près de 4000 km. Cette grande faille, qui mesure par endroits 120 km de large et 6 km de profondeur, est sans doute un fossé d'effondrement ouvert dans la croûte martienne à la suite d'un violent mouvement tectonique. Les clichés spatiaux ont révélé aussi la présence sur Mars de vallées sinueuses qui suivent presque toujours la déclivité du terrain, possèdent souvent des affluents et présentent toutes les caractéristiques de lits de fleuves asséchés avec, notamment, la présence de dépôts alluvionnaires et d'îlots en forme de larmes orientés dans le sens de la pente. Ces formations indiquent, à l'évidence, qu'un liquide à coulé jadis à la surface de Mars. On présume que ce fut de l'eau, mais cette hypothèse implique que la planète ait connu un climat à la fois plus chaud et plus humide qu'aujourd'hui. En effet, l'eau ne peut exister de nos jours à l'état liquide à la surface de Mars ; elle se transformerait en glace puis en vapeur. Toutefois, il est probable que le sous-sol martien renferme d'importantes quantités d'eau sous forme de permafrost. Les régions polaires sont recouvertes de calottes de glace et de neige carbonique, bien visibles depuis la Terre, qui s'étendent et régressent alternativement au rythme des saisons (l'équateur de Mars est incliné de 24 ° sur le plan de l'orbite de la planète ; l'astre est donc soumis à des saisons aussi accusées que celles de la Terre, mais compte-tenu de la durée de l'année martienne, près de deux fois plus longues). Structure et composition du sol Les photographies transmises par les sondes Viking après leur atterrissage sur Mars, en 1976, montrent un sol rocailleux, auquel des oxydes de fer donnent une couleur rouge-orangé caractéristique. Comme sur la Lune, les roches constitutives du sol sont des roches éruptives et des brèches, mais il semble que le régolite soit plus important que le régolite lunaire, avec une épaisseur dépassant une centaine de mètres. L'analyse des échantillons du sol de Mars par le spectromètre à rayons X dont était équipé chaque engin Viking a fait apparaître une proportion d'environ 50 % d'oxygène, 20 % de silicium, 14 % de fer, de 2 à 7 % de d'aluminium et des proportions moindres d'autres éléments. Par rapport à la composition moyenne des roches terrestres, la différence réside essentiellement dans la teneur en fer, environ trois fois plus importante. L'atmosphère martienne, extrêmement ténue, renferme 95,3% de gaz carbonique, 2,7% d'azote, 1,6 % d'argon et des traces d'oxygène, d'oxyde de carbone, de vapeur d'eau et d'autres gaz. La pression atmosphérique au niveau du sol des plaines varie de 5 à 7 millibars et l'on a choisi de fixer la valeur de 6,1 millibars comme pression standard de référence définissant l'altitude zéro (sur la Terre, la pression correspondante vaut 1013 millibars). Les températures sont basses et les écarts thermiques diurnes importants + 22°C au maximum pendant le jour à - 73 °C au minimum pendant la nuit à l'équateur. La plus basse température (-173 °C) a été relevée par Viking Orbiter 2 au pôle Sud pendant l'hiver austral. Balayant un sol sec, les vents soulèvent des poussières ferrugineuses qui provoquent une absorption et une diffusion de la lumière solaire, donnant à l'atmosphère une teinte rose ocre. De violentes tempêtes, avec des vents dont la vitesse dépasse 200 km/h, soulèvent des nuages de poussières qui peuvent monter jusqu'à 50 km d'altitude. Des tempêtes particulièrement violentes ont été observées en 1892, 1924, 1941, 1956 et 1971, modifiant la forme et la teinte de certaines régions vues de la Terre. Le vent est aujourd'hui le principal agent d'altération de la surface martienne. L'intense activité éolienne est attestée par l'existence de champs de dunes. Le plus important, Hellespontus, à l'ouest du bassin Hellas, occupe une zone de 1600 km2. Les modèles de structure interne prévoient que Mars, à l'instar des autres planètes telluriques, comporte un noyau central, entouré d'un manteau et d'une croûte superficielle. Il semble que l'écorce ait une épaisseur moyenne de 40 à 50 km, atteignant plus de 80 km sous les hautes montagnes pour s'abaisser à 8 km seulement sous les grands bassins d'impact. Elle serait donc beaucoup plus épaisse que la croûte terrestre (dont l'épaisseur n'est que de 30 km environ, pour une planète dont le diamètre est approximativement le double de celui de Mars), ce qui expliquerait sa grande stabilité. Le noyau, au contraire, doit être relativement petit : son diamètre serait de l'ordre de 2500 km. La mission la plus ambitieuse des deux laboratoires automatiques Viking déposés sur Mars en 1976 consistait à détecter d'éventuels indices de vie sur le sol martien. Mars est, en effet, après la Terre, la planète du Système solaire où les conditions sont les plus propices à l'apparition de la vie. La présence d'argon dans l'atmosphère est l'indice que celle-ci fut jadis dense, ce qui renforce l'hypothèses selon laquelle de l'eau a pu, dans les temps anciens, couler sur la planète. Aussi, tout en considérant comme très improbable la présence d'une vie macroscopique sur Mars, de nombreux scientifiques estiment plausible l'existence de micro-organismes sur la planète. Bien que la vie puisse adopter, sur d'autres mondes, des formes différentes de celles que nous connaissons, les responsables du programme Viking sont partis de l'hypothèse que d'éventuels organismes martiens avaient de grandes chances de se manifester par l'un au moins des deux phénomènes caractéristiques de la vie terrestre : la respiration des animaux, qui consomment de l'oxygène pour leurs réactions de combustion et rejettent du gaz carbonique, et la photosynthèse des végétaux, fondée au contraire sur l'absorption de gaz carbonique et le rejet d'oxygène. Afin de détecter ces manifestations de la vie, chaque atterrisseur Viking était doté de trois dispositifs d'analyse. Un quatrième appareil, qui combinait la technique de chromatographie gazeuse et celle de la spectrométrie de masse, avait pour fonction d'analyser la composition chimique du sol et, en particulier, de révéler la présence éventuelle de molécules organiques. Les différentes expériences effectuées ont donné des résultats qui, dans un premier temps, ont laissé les spécialistes extrêmement perplexes. En effet, les "détecteurs de vie" ont fourni des réponses nettement positives, mais l'analyseur chimique, pourtant extrêmement sensible (il était capable de détecter une proportion de matière organique égale à une part pour quelques dizaines de millions de parts de substance inorganique), n'a pas trouvé la moindre trace de molécules organiques. Il semble, en fait, que les réponses des "détecteurs de vie" traduisent une activité chimique très particulière du sol martien, soumis continuellement au rayonnement ultraviolet du Soleil. Selon certains experts, cette activité serait due à la présence de superoxydes et d'hyperoxydes à la surface de Mars, mais d'autres processus chimiques ont été également proposés. Poursuite de l'exploration spatiale Mars recèle encore de nombreuses énigmes : sa structure interne reste incertaine et son histoire géologique imprécise ; mais, surtout, en relation avec la question fascinante de la possibilité d'éclosion de la vie sur cette planète, on aimerait en savoir davantage sur son activité fluviale passée, connaître la durée pendant laquelle de l'eau a subsisté sous forme liquide à sa surface et vérifier s'il existe bien d'importantes quantités de glace emprisonnées dans on sous-sol. Cela justifie la poursuite de son exploration : celle-ci, après le succès des missions Mars Pathfinder et Mars Global Surveyor, va s'intensifier au cours des prochaines années, pour culminer avant 2020 avec le retour sur la Terre d'échantillons martiens (missions Mars Express, Mars Sample Return et Mars Surveyor). Dictionnaire de l'Astronomie et de l'Espace. Liens : Sur ce site Une autre image de la sonde MGS : Le cratère "souriant" Liste d'autres documents consacrés à Planète Rouge La planète Mars et ses satellites Phobos et Deimos Les missions d'exploration de Mars Retour page d'accueil ou vos messages |