La planète Mars (Travaux Pratiques Encadrés)

« la planète jusqu'à en voiler entièrement la surface.

Alors Mars ne présente plus aux yeux des observateurs qu'un visage orangé uniforme , comme cela s'est produit en 2001 , où une tempête, partie des bords de la calotte polaire sud en juin et s'amplifiant à un rythme de 2 000 km par jour, a inondé la planète en à peine deux mois.

On ignore le mécanisme mis en jeu dans ce bouleversement météorologique, d'autant plus que ces tempêtes globales ne sont pas régulières.

Ce que l'on sait en revanche, c'est que les paramètres climatiques en sont totalement modifiés car la présence d'une grande quantité de poussières en suspension réchauffe l'atmosphère.

La première tempête globale à avoir jamais été observée s'est produite en 1956.

La plus violente date de 1971.

LES VOLCANS DE MARS Les volcans géants sont une des caractéristiques de la planète rouge.

Particulièrement nombreux dans les régions martiennes de Tharsis et de Elysium, ils semblent avoir été actifs il n'y a pas si longtemps- peut-être 10 millions d'années-, ce qui est peu à l'échelle de temps géologique.

On en distingue trois sortes : • Les « Bou cliers » : un diamètre à la base de l'ordre de 5 000 km pour une altitude de 5 km, avec une « caldeira » (cheminée) centrale.

Ils se sont formés progressivement par superposition de coulées de lave.

Ce sont les cousins géants des volcans hawaïens.

• Les « Tholus » : ce sont des volcans plus petits que les « Boucliers >> mais proportionnellement plus escarpés, ce qui indique une lave relativement visqueu s e .

• Les « Paterae » : de quelques centaines de kilomètres de diamètre à la base, ils témoignent d'un volcanisme « explosif» avec une émission de vapeur d'eau sous pression (chauffée par le magma) puis un écoulement de lave.

Le volcan martien qui remporte la palme du gigantisme de tout le système solaire est sans aucun doute 0 /ympus Mons : plus de 20 000 rn de hauteur pour 600 km de diamètre à la base ! Sa caldeira, qui est composée de six caldeiras emboîtées, a un diamètre de récent), provoquant notamment 80 km.

Ce colosse est un volcan de type l'apparition en surface de deux types de «Bouclier».

STRUCTURE INTERNE DE MARS dont les diamètres peuvent atteindre plusieurs centaines de kilomètres.

La grande majorité s'est formée lors du bombardement massif de météorites qui a marqué les premières années d'existence de la planète rouge, il y a entre 4,5 et 3,8 milliards d'années.

On y découvre également des volcans, des rivières et des plaines de lave, des rides et des failles ainsi que des structures « fluviatiles », creusées par des rivières et des lacs aujourd'hui disparus.

Le sol.

jonché de rochers, est recouvert d'une fine couche de poussière orangée .

Quant au sous-sol, il est gelé sur plusieurs kilomètres de profondeur (entre 1 et 7 km) .

Nommé «pergélisol »,il a une structure relativement poreuse gorgée de glace.

Les planétologues pensent que, sous la couche de pergélisol, l'eau pourrait se trouver sous forme liquide, grâce au flux de chaleur émanant du manteau martien.

En revanche, on ignore si le noyau ferreux de la planète est encore liquide- c'est le cas du noyau terrestre- ou si celui-ci s'est solidifié après avoir évacué la majeure partie de sa chaleur vers l'extérieur.

UNE BLESSURE SUR MARS La croûte de Mars s'est beaucoup déformée dans le passé (relativement structures : • des failles géologiques qui ont déclenché des effondrements et la formation de« canyons» (comme celui du Colorado aux Etats-Unis), • des rides compressives qui ont engendré de petites« vallées» ne dépassant pas les 300 mètres de hauteur.

En particulier, Mars présente sur une de ses faces, près de l'équateur, une immense« balafre» , qui est en réalité un canyon : Voiles Mnrineris .

C'est une entaille longue de 3 500 km, large de 300 km et profonde de 7 km, qui s 'est produite quand la région voisine - Tharsis- s'est bombée, ce qui a étiré puis déchiré la croûte et créé des failles.

La structure a alors subi des effondrements à la suite de nombreux glissements de terrains .

Valles Marineris, qui ressemble à la faille est­ africaine (rift) en bien plus grand , détient le record du plus grand canyon du système solaire.

ijUJ.]!U4'dUJ Comme la Terre, Mars possède deux pôles matérialisant l'axe de rotation de la planète sur elle-même.

Froids, car moins exposés aux rayons solaires que les autres régions, ces pôles sont constitués d'une épaisse couche permanente d 'eau gelée mélangée à des sédiments et des poussières, s'étendant sur des milliers de mètres Toutefois, en surface , les deux pôles se distinguent.

Le pôle Nord est recouvert d'une couche de glace d'eau pure qui durant l'été (de l'hémisphère Nord) se vaporise pour former des nuages.

Quant au pôle Sud, il est recouvert d'une calotte de « neige carbonique » (dioxyde de carbone solidifié) permanente dont l'épaisseur atteint quelques dizaines de mètres pour un diamètre de l'ordre de 400 km.

Ajoutons enfin que durant l'automne et l'hiver de chacun des hémisphères, les pôles se couvrent d'une fine couche de neige carbonique qui, le printemps venu, se vaporise dans l'atmosphère.

Les températures aux pôles se situent entre -125°C et -130° C.

HISTOIRE DE MARTIENS La croyance en de malicieux, voire malintentionnés, « martiens » ne date pas d'hier.

Apparue à la fin du X IX' siècle, son principal promoteur à été le millionnaire américain Per civn l Lowell qui, en 1896, a fait construire un observatoire pour tenter de démontrer l'existence de ces en 1877 par le directeur de l'observatoire de Milan G.

Schiaparelli, la surface de Mars apparaît lardée d'étonnantes lignes droites, que l'astronome nomme des« canaux» (« canali »en italien).

Remarquons que le terme« canal» signifie- du moins en français et en anglais-« cours d'eau artificiel».

Toujours est-il que Lowell développe une théorie fondée sur l'idée que les canaux ont été édifiés par le peuple martien pour lutter contre la sécheresse .

Il n'en faut pas plus pour que le mythe d'une civilisation intelligente s'enracine dans la croyance r-------------..1....------------ _, populaire.

Avec l'amélioration des instruments d'observation au cours du XX' siècle, les fameux canaux se révéleront inexistants, mais rien n'y Structure interne de Mars fera : la légende des « petits bonshommes verts » tiendra bon jusqu 'aux années 1960 ...

pour être enfin remplacée par la croyance d'extra-terrestres venus de bien plus loin.

i!tJMMJ·]iMlU Utopia Planitia, Elysium Mons, Ares Vallis ...

Les noms martiens d'usage aujourd'hui ont été attribués par le cartographe et astronome c _ Schiaparell i {1835-1910) dans les cartes martiennes qu'il a dressées à partir de 1877.

La nomenclature latine des noms s'organise très simplement: le premie r membre (Utopia, Elysium, Ares, etc) reprend un nom de la mytholog ie, le second indique le genre géologique de la région tel qu'on pouvait l'apprécier avec les connaissances en géologie du X IX' siècle.

De fait, aux yeux des observateurs de l'époque, Mars présentai t des vallées (Vallis), des montagnes et monts (Mons) , des plaines (Pianitia) et quelques autres structure s plus petites ou moins fréquentes.

Nombre d'astronomes succombèrent à la tentati o n de nommer les terres de Mars, bien qu'ils furent vite dépassés par la qualité et la précision des cartes de Schiaparelli.

Par exemple, l'astronome Camille Flnmm nri o n, qui fut aussi un vulgarisateur des sciences, avait dressé une carte en 1877 qui contenait des terres, des mers, des continents et des océans portant les noms des grands scientifiq ues de la Renaissance et des Lumières : Copernic, Huygens , Galilée, Laplace, etc.

VOYAGES VERS MARS En octobre 1960, l'Union Soviétique lance Marsnik 1, la première sonde en direction de la planète rouge ...

qui s'écrase avant d'avoir pu quitter l'orbite terrestre.

C'est seulement le 14 juillet 1965 que les États-Unis atteignent l'objectif : la sonde Mar iner 4 survole la planète rouge à 9850 km d'altitude.

Munie d'une caméra, elle retransmet à la Terre les premières images « vues de près ,, de la suriace martienne .

D'autres suivront : Mariner 6 et 7.

La sonde Mariner 9 est la première à se « satell iser » autour de Mars, le 14 novembre 1971 et cartographie entièrem ent sa surface.

Le 20 juillet 1976, les États-Unis remportent un nouveau défi : le module américain Viking 1 se pose dans la région de Chryse Planitia suivi, quelques jours plus tard, de Viking 2 du côté d'Utopia Planitia.

Véritables laboratoires miniature s , leur mission est de déceler d'éventuelles traces de vie (le résultat sera négatif) .

Le 4 juillet 1997- après plus de 2 0 ans de désintérêt -un robot américain , Sojou rne r, est déposé dans r;::;;: ~'ïi ii!IJIIIa région martienne d'Ares Vallis et s'y déplace de quelques mètres à la recherche de traces de vie et d'autres données scientifiques .

Puis , fin 2003, deux autr e s robots (Spirit et Opportun ity) viennent scruter la surface martienn e pendant 3 mois à raison de 100 mètre s par jour, tandis que, pour la première fois, une sonde européenne, Mars Express, se place sur orbite .... »