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Mars (planète)
Pour les articles homonymes, voir Mars (planète) (homonymie).

Mars_(planète)

L’hémisphère Cerberus, le 11 février 1980, par Viking 1
Caractéristiques orbitales(Époque J2000.0)
Demi-grand axe227 936 637 km
(1.52 366 231 ua)
Aphélie249,228,730 km
(1.66 599 116 ua)
Périhélie206,644,545 km
(1.38 133 346 ua)
Circonférence orbitale~1 430 000 000 km
(9.553 ua)
Excentricité0.09 341 233
Période de révolution686.9 601 d
(1,8808 a)
Période synodique779.9 643 d
Vitesse orbitale moyenne24.077 km/s
Vitesse orbitale maximale26.499 km/s
Vitesse orbitale minimale21.972 km/s
Inclinaison1.85 061°
Noeud ascendant49.578°
Argument du périhélie286.46 230°
Satellites2 : Phobos et Déimos
Caractéristiques physiques
Rayon équatorial3 402.45 km
(0.533 Terre..)
Rayon polaire3 377.4 km
(0.533 Terre..)
Périmètre équatorial21 344 km
Superficie1.448×108 km²
(0.284 Terre..)
Volume1.638×1011 km³
(0.151 Terre..)
Masse6.4 185×1023 kg
(0.107 Terre..)
Masse volumique moyenne3.934×103 kg/m³
Gravité à la surface3.69 m/s²
(0.376 g)
Vitesse de libération5.027 km/s
Période de rotation(Jour sidéral)1.025 957 d
(24, 622 962 h)
Vitesse de rotation(à l’équateur)868.220 km/h
Inclinaison de l’axe25.19°
Albédo moyen0.15
Température de surface
  • Min. : 133 K=-140 °C
  • Moy. : 210 K=-63 °C
  • Max. : 293 K=20°C
Caractéristiques de l’atmosphère
Pression atmosphérique0.7-0.9×103 Pa
Dioxyde de carbone CO295,32 %
Diazote N22,7 %
Argon Ar1,6 %
Dioxygène O20,13 %
Monoxyde de carbone CO0,07 %
Vapeur d’EAU H2O0,03 %
Néontraces
Kryptontraces
Xénontraces
Ozonetraces
Méthanetraces
Découverte
Découvreurinconnu
DatePréhistoire

Mars est la quatrième Planète du Système solaire en partant du Soleil et la deuxième plus petite après Mercure. Elle fait partie des planètes telluriques. Elle est nommée d’après le dieu romain de la guerre Mars. En raison de son apparence rougeâtre, Mars est aussi appelée la « Planète rouge ».

Plusieurs missions d’observations puis d’explorations depuis les Années 1960 permettent de mieux connaître les caractéristiques de Mars : sa géographie, son atmosphère, etc.

Mars possède deux satellites naturels : Déimos et Phobos nommés d’après la mythologie grecque où Phobos (la peur) et Déimos (la terreur) sont les enfants d’Arès.

Mars peut être observée à l’oeil nu, c’est le quatrième objet le plus visible depuis la Terre avec une Magnitude apparente maximale de -2,91 après le Soleil (-26,73), la Lune (-12.74) et Vénus (-4.6).

La Planète rouge a aussi inspiré un grand nombre d’auteurs de science fiction. Certains aspects de ces fictions ont été inspirés par les observations télescopiques, antérieures aux visites par des sondes, qui laissaient supposer l’existence de mers et de canaux.

Caractéristiques physiques

Mars est connue comme la Planète rouge, son aspect rougeâtre étant dû à l’oxyde de fer Fe2O3 (couramment nommé Hématite) contenu dans les minéraux de sa surface.

Le relief de Mars est très accentué, on y trouve la plus haute montagne du système solaire (le volcan Olympus Mons) et le plus grand canyon (Valles Marineris).

Mars est entourée d’une mince atmosphère principalement constituée de dioxyde de carbone et a disposé également d'une hydrosphère active : de l’eau a coulé sur Mars.

Mars possède deux satellites naturels de petite taille et de forme irrégulière, Phobos et Déimos, lesquels sont probablement des astéroïdes capturés.

Comparaison des planètes telluriques

Le rayon de Mars est deux fois plus petit que celui de la Terre et sa surface représente approximativement celle de nos continents. Sa Masse est le dixième de la masse terrestre. Sa Densité est la plus faible des planètes telluriques ce qui lui confère une gravité très légèrement inférieure à celle de Mercure en dépit d'une masse deux fois plus importante.

L'obliquité de Mars est très proche de celle de la Terre, provoquant une saisonnalité comparable à celle observée sur Terre (voir également le paragraphe consacré au climat). Autre point commun, le jour martien dépasse de seulement 40 minutes le jour terrestre. En revanche, du fait de son éloignement relatif du soleil 1,5 fois plus important, l'année martienne dépasse de 322 jours l'année terrestre.

Géographie

Article détaillé : . L’Aréographie (c’est-à-dire la géographie martienne) s’occupe principalement de Géographie physique, de la répartition des reliefs et de leur Cartographie.

Cartographie

Si l'équateur martien est défini objectivement, il en va tout autrement pour le Premier méridien. En 1830, Les astronomes allemands Wilhelm Beer et Johann Heinrich Mädler choisirent arbitrairement une petite zone circulaire, renommée plus tard Sinus Meridiani, comme point de référence. Après la mission Mariner 9 de 1972, la longitude 0° dut être précisée. C'est un petit cratère, Airy-0, situé dans Sinus Meridiani, sur la ligne tracée par Beer et Mädler, qui fut choisi.

Depuis 1999, un niveau 0 pour les altitudes a été défini sur Mars grâce aux résultats de l’expérience d’altimétrie laser MOLA embarquée sur la sonde Mars Global Surveyor (MGS). Une cartographie complète des altitudes sur Mars a ainsi été réalisée et le niveau 0 a alors pu être fixé à l’altitude moyenne du relief martien située à 3 393 kilomètres du centre de la planète. Avant MGS, en l’absence de niveau de la mer, le niveau 0 avait été fixé de façon arbitraire : c’était l’altitude ayant une pression atmosphérique moyenne de 611,73 Pa (pression du Point triple de l’eau à 273,16 K). Mais, du fait des grandes variations cycliques de pression sur la planète au cours d’une année martienne (jusqu’à 30 % de pression en moins lors de l'hivers austral par condensation du Dioxyde de carbone – constituant 95 % de l’atmosphère – sous forme de glace au pôle Sud), ce système s’est révélé peu fiable pour déterminer les altitudes réelles.

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Il existe une dichotomie importante entre les deux hémisphères : Les immenses plaines lissées par des coulées de lave au nord contrastent avec les reliefs plus accidentés et constellés de cratères d'impact au sud. La présence de tels cratères en si grand nombre est la signature de terrains anciens, n’ayant pas ou peu évolués depuis la fin du bombardement météoritique originel survenu il y a 3,8 milliards d’années. Autre différence notable, les plaines du nord se situent pour l'essentiel en dessous du niveau de référence alors que les plateaux du sud le dépassent de quelques kilomètres. Au nord, seuls le Dôme de Tharsis et Elysium Planitia qui supportent les principaux édifices volcaniques de Mars, font exception à la règle. Au sud, c’est du côté d'Hellas Planitia et d'Argyre Planitia, deux importants cratères d'impact, et du Canyon Valles Marineris, que l’on trouve des altitudes inférieures au niveau de référence. En moyenne, l’hémisphère sud est 6 km plus haut que l’hémisphère nord. Malgré cela, c’est dans les régions australes que l’on trouve le point le plus bas de Mars, au fond du cratère Hellas, à 9 km en dessous du niveau moyen. Inversement, le point le plus élevé, le sommet d’Olympus Mons, culmine à 25 km d’altitude et se situe dans l’hémisphère nord. Enfin, vue de la Terre, la surface de Mars se divise en deux zones possédant des albédos différents. Les plaines claires et rougeoyantes du nord, couvertes de poussière riche en oxydes de fer, furent initialement assimilées à des continents et portent des noms comme Arabia Terra ou Amazonis Planitia. Les zones sombres et brunes des hauts plateaux du sud furent à l'inverse considérées comme des mers (Mare Erythraeum, Mare Sirenum ou Aurorae Sinus).

Grâce aux nombreuses missions d’exploration, la cartographie de Mars est désormais bien connue. Elle est caractérisée par des reliefs imposants qui témoignent d’une activité volcanique, Tectonique et hydrologique réelle, mais très ancienne comme nous le rappellent les nombreux cratères d'impacts toujours visibles à la surface de Mars.

Géologie

Article détaillé : . Les observations faites à partir du Spectromètre d’émission thermique (TES) de la sonde Mars Global Surveyor, montrent que la surface de Mars est principalement composée de Basalte. Il semblerait en outre que certaines roches soient plus riches en Silice et équivalentes à l’Andésite observée sur Terre dans les zones de Subduction. Sur Mars, cette roche semble être répartie de façon trop homogène pour être le résultat d’une quelconque tectonique des plaques.

Localement, dans la région de Meridiani Planum, on trouve une forte concentration d’Hématite. Découvertes par TES et photographiées in situ par le rover Opportunity, ces sphérules d’oxyde ferrique, de la taille de petits pois, ont la particularité de se former exclusivement en présence d’EAU liquide.

Par ailleurs, les clichés obtenus avec le spectromètre OMEGA embarqué sur l’orbiteur Mars Express, révèlent la présence de roches sédimentaires riches en sulfates hydratés. On trouve du sulfate hydraté de calcium (Gypse) dans Meridiani Planum ainsi que dans les dunes d’Olympia Planitia qui bordent la calotte polaire nord. En plus du gypse, on trouve du sulfate hydraté de magnésium (kiesérite) au fond de Valles Marineris. Autre minéral hydraté mis en évidence par OMEGA, les phyllosilicates (argiles) que l’on trouve sur les affleurements des terrains les plus anciens, comme ceux de la région de Mawrth Vallis.

Ces roches hydratés, appelées ainsi car elles contiennent des molécules d’eau dans leur structure cristalline, mettent en évidence la présence de grandes quantités d’eau liquide à la surface de Mars dans un passé lointain. Toutefois, leur processus de formation et la date à laquelle elles sont apparues sont très différents. Les phyllosilicates proviennent d’une longue altération de roches magmatiques par l’eau survenue il y a 3,8 milliards d’années. Les sulfates, plus récents, se sont formés par précipitation des sels contenus dans une eau riche en Acide sulfurique. Mais à la différence des argiles, ils ne nécessitent pas que l’eau soit restée liquide longtemps : ces dépôts peuvent également se former au cours de l’évaporation d’une eau riche en sulfates.

Volcanisme

Mars compte plusieurs volcans dont Olympus Mons, Arsia Mons, Ascraeus Mons, Pavonis Mons, Elysium Mons, Albor Tholus, Hecates Tholus, etc. Olympus Mons (mont Olympe), haut de 21 kilomètres au-dessus du niveau moyen, est la plus haute montagne connue du Système solaire.

Ces volcans semblent aujourd’hui inactifs mais des écoulements de lave datant de moins de deux millions d’années (donc récents à l’échelle des temps géologiques) ont été observés sur Olympus Mons en 2004 par la sonde Mars Express.

Érosion

On a observé de larges et profonds canyons (spécialement Valles Marineris) résultant de l’activité Tectonique de Mars. En 2005, la Sonde spatiale Mars Global Surveyor a détecté des modifications à la surface de Mars qui n’étaient pas présentes en 2002 comme l’apparition de rigoles et des traces de roulement de rochers le long d’une colline. Ces changements pourraient être dus à des vents violents ou un « tremblement de Mars » (Marsquake) selon Michael C. Malin. De plus la modification de dépôts de Dioxyde de carbone gelé près du pôle Sud est le signe d’un changement de température dans un laps de temps assez court. Mars pourrait finalement être bien plus active géologiquement et peut-être climatiquement que l’on ne le pensait jusque là.

Enfin, plusieurs indices, comme des dépôts Sédimentaires, des traces de rivages et des cours d’eau asséchés, indiquent qu’il y aurait eu sur Mars une grande quantité d’EAU et une activité hydrologique intense. Cependant, on ignore ce qu’est devenue cette eau.

Calottes polaires

Les calottes polaires de Mars sont de compositions différentes en fonction des hémisphères. Au sud, la glace est une glace de CO2 et d’un peu d’eau tandis qu’au nord, c’est une glace d’eau. La calotte du pôle Nord a un rayon de 1 100 kilomètres, celle du pôle sud de 420 kilomètres. Durant l’hiver, l’atmosphère de CO2 se condense et recouvre la majeure partie des régions polaires d’une couche de glace de CO2 d’une dizaine de centimètres.

Sous ces couches de glace, on trouve des couches sédimentaires composées de glace et de poussière. Épaisses de plusieurs kilomètres, elles sont l’accumulation année après année d’un mélange de glace et de poussières transportées par l’atmosphère. On estime qu’une épaisseur de quelques microns est déposée chaque année.

Au pôle Nord, sous ces fines strates, on observe une dernière épaisseur faite d’un mélange de Sable et de glace. On peut l’observer le long de la limite de la calotte en certains endroits par les photos de THEMIS, caméra embarquée dans la sonde Mars Odyssey. Cette couche se serait vraisemblablement déposée quand les calottes polaires étaient absentes, pendant une période où le climat était plus chaud. Elle proviendrait d’un transport de sable par le vent jusqu’au pôle, où celui-ci aurait été figé avec du CO2. Cette couche est probablement à l’origine, par l’érosion due au vent, des champs de dunes observés autour du pôle.

Champ magnétique

Le Champ magnétique de Mars est encore assez mal connu. Mars ne possède aucun Champ magnétique planétaire. Il existe cependant des particularités magnétiques locales observées par la sonde européenne Mars Global Surveyor en passant au-dessus des zones les plus anciennes de la planète. Ces anomalies peuvent être le témoignage d’une ancienne activité du noyau et d’une activité Tectonique plus récente.

Ce type de champ est supposé prendre naissance au coeur de la planète, par la Convection du noyau liquide de fer. Il semblerait que sur Mars ce phénomène se soit arrêté il y a quatre milliards d’années.

Des aurores peuvent se produire près d’anomalies magnétiques de la croûte martienne. Selon toute vraisemblance, elles ne peuvent pas être perçues par l’oeil humain, car elles se produisent principalement dans l’Ultraviolet.

Atmosphère

Température

Bien que l’atmosphère soit composée de 95 % de CO2, l’Effet de serre induit n'est que de Kelvin (contre 33 kelvin pour la Terre) ceci en raison de la faible densité atmosphérique. De plus, la faible inertie de stockage de la chaleur (notamment due à l’absence d’océan) induisent de fortes variations entre le jour et la nuit : de 184 K à 242 K soit de -89 à -31 °C sur le site de Viking 1 (Chryse Planitia).

L’atmosphère contient très peu d’Ozone. On ne trouve donc pas de Stratosphère. Le profil de température en fonction de l’altitude est alors décroissant (et très irrégulier) jusque vers cent kilomètres où commence la Thermosphère directement chauffée par le soleil.

Pression

L’atmosphère de Mars est très mince : la pression atmosphérique est de seulement 6.36 millibars au rayon moyen comparativement à une moyenne de 1 013 millibars sur la Terre. La Condensation alternée de CO2 fait varier jusqu’à 30 % la pression. Selon la saison, la pression varie donc entre 4.0  et 8.7 millibars.

Composition

Cette atmosphère est composée de 95 % de Dioxyde de carbone, 2.7 % d’Azote, 1.6 % d’Argon, de trace de vapeur d’eau (entre 0.001 % et 1 %), et d’Oxygène (0.13 %).

Dès 1952, Gerard Kuiper analyse le spectre infrarouge de Mars à partir de l’observatoire McDonald et constate la forte proportion de dioxyde de carbone.

Début 2004, le Spectromètre Infrarouge PFS de la sonde européenne Mars Express a détecté de faibles concentrations (10 parties par milliard) de Méthane dans l’atmosphère martienne. LE FPS a aussi trouvé des traces de formaldéhyde. Or le méthane et le formaldéhyde sont instables dans l'atmosphère, ce qui signifie qu'il existe une source sur Mars. Cette source pourrait être biologique,.

Il existe quelques nuages d’eau et de CO2 ainsi que des poussières en suspension.

Ciel martien

Du fait des variations de l’atmosphère, le ciel varie lui aussi. Normalement bleue très pâle, la couleur du ciel s’assombrit lors de l’augmentation de poussière (plutôt rouge) dans l’atmosphère et peut changer au rose orange. À l’inverse, après une longue période sans poussières, le ciel devient bleu. Le ciel est plus clair à l’horizon et foncé au zénith. La couleur dépend aussi de l’altitude, l’atmosphère étant plus épaisse à Hellas Planitia qu’au sommet d’Olympus Mons. Selon les saisons, la réflectivité de la lumière solaire augmente et diminue de manière cyclique.

Perte de l’atmosphère

Plusieurs hypothèses mettent en avant de possibles pertes :
  • les collisions avec les astéroïdes étant fréquentes au début de l’histoire de la Planète rouge, elles peuvent être un début d’explication ;
  • la réaction du CO2 avec l’eau pour former des carbonates (hypothèse), non recyclés contrairement à la Terre où la Tectonique joue ce rôle ;
  • la gravité martienne est suffisante pour retenir le CO2 et l’eau dans l’atmosphère. Mais sous l’action du Vent solaire, les molécules qui ne sont pas protégées par la présence d’un Champ magnétique (contrairement à la Terre) peuvent récupérer assez d’énergie pour atteindre la vitesse de libération.

Pour un certain nombre de scientifiques, la disparition de l’atmosphère martienne et la disparition d’EAU liquide sont liées. Pour exister sous forme liquide à la température actuelle de la planète, l’eau aurait besoin d’une pression plus importante au sol. Ne pouvant que rester sous forme de gaz dans la grande majorité des conditions martiennes, l’eau peut alors s’échapper vers l’espace par les hypothèses précédentes.

Climat

Le climat martien est globalement de type glaciaire. La Température moyenne (-63°C) et la faible pression atmosphérique (6.36 millibars) ne permettent pas la présence d’eau liquide en surface. Voir aussi Hydrosphère.

L’Inclinaison de l'axe de Mars est de 25,2°, proche des 23,45° de celui de la Terre. Mars connaît donc des saisons opposées dans les hémisphères Nord et Sud.

L’excentricité orbitale de Mars est de 0.09 341 233, contre 0.01 671 022 pour la terre. La distance Mars-Soleil varie donc entre un maximum (Aphélie) : 249.228 millions de kilomètres et un minimum (Périhélie) : 206.644 millions de kilomètres. Cela a pour effet de provoquer des différences de durée et d'intensité entre les saisons observées aux deux hémisphères. Au périphélie par exemple, le pôle sud, orienté vers le soleil, reçoit 40% d'énergie en plus que le pôle nord à l'aphélie, alors tourné vers notre étoile. L’été austral est plus chaud que le boréal, mais aussi plus court.

Saison Jours martiens(sur Mars) Jours terrestres(sur Terre)
Hémi. nordHémi. sud
PrintempsAutomne193,3092,764
ÉtéHiver178,6493,647
AutomnePrintemps142,7089,836
HiverÉté153,9588,997

Les hivers sont donc chauds et courts dans l’hémisphère Nord et longs et froids dans l’hémisphère Sud. De même, les étés sont longs et frais au Nord et courts et chauds au Sud. Les écarts de températures sont ainsi plus élevés au Sud qu’au Nord.

Au printemps austral, quand Mars est au plus près du Soleil, des tempêtes locales et parfois régionales apparaissent. Exceptionnellement, ces tempêtes peuvent devenir planétaires et durer plusieurs mois comme ce fut le cas en 1971, et, dans une moindre mesure, en 2001. De minuscules grains de poussière sont alors soulevés, rendant la surface de Mars quasiment invisible.

Les tempêtes de poussière naissent en général au dessus du Bassin d'Hellas lors du périhélie. L'énergie solaire provoque la Sublimation d'une partie du Dioxyde de carbone contenue dans la calotte polaire sud. Les importantes différences thermiques observées entre le pôle, encore recouvert de glace carbonique, et les régions avoisinantes, provoquent des vents violents à l'origine du soulèvement de fines paricules dans l'atmosphère. Les vents peuvent dépasser les 100 km/h et soulever des grains de poussières à plus de 50 km d'altitude. Lors de tempêtes globales, ce phénomène provoque d'importantes modifications climatiques. Ainsi, lors de la tempête de 2001, la température athmosphérique s'est élevée de 30°C alors que la température au sol s'est abaissée de 10°C.

Il est à noter qu’il n’existe qu’une seule cellule de Hadley sur Mars mais beaucoup plus marquée en altitude et en amplitude, joignant les deux hémisphères et qui s’inverse deux fois par an. La complexité des réflexions de la lumière solaire et la diffusion de la chaleur ainsi que sa répartition font que les pôles peuvent être plus chauds que les zones équatoriales.

La variation de l’inclinaison de la planète, l’obliquité suit un régime chaotique selon une cyclicité d’environ 120 000 ans. Elle oscille entre 0° et 60° et connaît des phases relativement stabilisées entrecoupées de changements brusques ce qui bouleverse complètement le climat martien.

Article détaillé : .

Hydrosphère

Plusieurs indices, comme des dépôts Sédimentaires, des traces de rivages et des cours d’eau asséchés, indiquent qu’il y aurait eu sur Mars une grande quantité d’eau et une activité hydrologique intense.

La sonde Mariner 9 a découvert en 1972 des lits de rivières asséchés dans l’hémisphère Sud, âgés d’environ 3,8 milliards d’années. On ne trouve aucune trace plus récente de ce type de réseaux hydrographiques. Contrairement à la Terre, cette eau ne serait pas pour la majorité issue de pluie mais de sources souterraines, chauffées par le magma d’un Volcan ou à la suite d’un impact de Météorite. Néanmoins, il est possible qu’une période de pluie ait existé à une époque encore plus ancienne.

Des lacs ont pu localement exister dans des cratères.

L’hypothèse d’un océan recouvrant l’hémisphère Nord (zone à l’altitude la plus basse) et d’une hauteur de 500 mètres est de même débattue. Certains indices vont dans ce sens mais certaines preuves essentielles sont encore manquantes (présence de carbonates issus de la réaction entre le CO2 et l’eau).

Aujourd’hui, la plupart des scientifiques pensent qu’il n’y a plus de traces d’eau liquide à proprement parler : compte tenu de la pression et de la température à la surface de Mars, l'eau passe directement de l’état solide à l’état gazeux par sublimation.

Cependant, Michael Malin et Kenneth Edgett (et co-auteurs), chercheurs de la Nasa, ont annoncé en décembre 2006 avoir désormais la preuve d’écoulements granulaires épisodiques actifs. L’analyse d’image haute résolution MOC prises par la sonde Mars Global Surveyor a révélé la présence de nouvelles ravines (gullies) dont la mise en place pourrait être liée à des écoulements de boue . Toutefois des analyses ultérieurs ont montré que les observations sont mieux expliquées par des écoulements secs que par des écoulements liquides.

Si l'eau a abondament coulé sur Mars en des temps anciens, on ignore ce qu’elle est devenue. Une majeure partie pourrait s’être échappée vers l’espace (voir Perte de l’atmosphère). Toutefois, il pourrait exister aujourd'hui sur cette planète du Pergélisol, voire du Mollisol. Il est donc possible d'y trouver encore des traces de vie. Plusieurs sondes spatiales ont été envoyées sur cette planète dans ce but, notamment les sondes Vikings, Mars Express et son module Beagle 2 ainsi que les robots Mars Exploration Rover 1 et 2. L’hypothèse martienne de l’origine de la bactérie Polyextrémophile Deinococcus radiodurans est également envisagée.

Astronomie

Article détaillé : .

Terre-Mars

Mars est la planète extérieure la plus proche de la Terre. Le moment où la distance est la plus faible peu être avant ou après que Mars soit en opposition. Par exemple, le 27 août 2003 à 09 heures, 51 minutes et 14 secondes UT, la distance Terre-Mars est minimale alors que l’opposition à lieu le 28 août 2003 à 17 heures, 58 minutes et 49 secondes UT (données IMCCE ).

Depuis la Terre, le Diamètre apparent de Mars à l’opposition est au maximum de 26 secondes d’arc, soit environ 70 fois plus petit que celui de la pleine Lune.

Le 27 août 2003 , à 9 heures et 51 minutes UTC, est atteinte la plus grande proximité depuis près de 60 000 ans entre Mars et la Terre, soit environ 55 758 000 kilomètres et son diamètre apparent de 25.13" . Cet événement a engendré un Canular informatique selon laquelle Mars semblerait aussi grosse que la Lune. La dernière occasion d’un si grand rapprochement entre les deux voisines est estimée à 57 617 av. J.-C. Des analyses détaillées du portrait gravitationnel du système solaire permettent de prévoir un rapprochement encore plus étroit pour 2287.

Depuis Mars, la Terre est une planète intérieure, elle est donc visible le matin et le soir. De la même façon que Vénus est visible le matin et le soir depuis la Terre.

Satellites

Satellites naturels

Articles détaillés : .

Les deux satellites naturels de Mars, Phobos et Déimos, orbitent près de la planète, à quelques milliers de kilomètres de celle-ci et sont peut être des astéroïdes capturés, ou bien issues d'un ancien satellite s'étant brisé . Ils sont liés à Mars par les forces de marées et montrent toujours la même face dans sa direction.

Comme Phobos orbite autour de Mars plus rapidement que la planète ne tourne sur elle-même, les forces de marées font décroître son rayon orbital de manière lente mais constante au rythme de neuf centimètres par an. Phobos finira donc par s'approcher trop près de la planète et franchira la Limite de Roche, d'ici 40 à 50 millions d'années. Les forces de marée seront alors trop fortes et briseront le satellite. Les blocs de roche formés formeront peut être un anneau autour de Mars . Déimos, en revanche, est assez éloigné pour que son orbite tende plutôt à s'éloigner, cela de manière infiniment lente.

Les satellites naturels de Mars
NomDiamètre
(km)
Masse
(1016 kg)
Rayon orbital
moyen (km)
Période orbitale
(d)
Magnitude moyenne Magnitude apparente
maximale depuis Mars
Phobos 22,1 (26,8 × 21,0 × 18,4)1,070 9 380 0,319 11,6 -3,9
Déimos 12,4 (15,0 × 12 × 10,4)0,224 23 460 1,262 12,8 -0,1

Les deux satellites ont été découverts lors de l’Opposition d’août 1877 par Asaph Hall à l'aide d'un télescope de 26 pouces depuis l'observatoire naval des États-Unis de Washington,. Ils ont été originellement nommés Phobus et Deimus d'après une suggestion d'Henry Madan professeur au collège d'Eton d'après la ligne 119 du chant XV de L'Iliade :

« ς φάτο, καί ' ππους κέλετο Δεμόν τε Φόβον τε ζευγνύμεν, ατς δ' ντε' δύσετο παμφανόωντα. »
« He spoke, and summoned Fear and Flight to yoke His steed, and put his glorious armor on. »
« Il parla ainsi, et il ordonna à la Crainte et à la Fuite d'atteler ses chevaux, et il se couvrit de son armure splendide. »

Dans la mythologie grecque, Phobos et Déimos sont les fils du dieu Arès, en Grec ancien Φόϐος / Phóbos signifie « peur » et Δεμος / Deĩmos « terreur ». Cette dénomination est un jeu de mot sur la Polysémie du mot satellite qui peut désigner à la fois un astre (les satellites de la planète) ou bien une personne, un garde du corps (les satellites du dieu).

Satellites artificiels

Les différentes missions martiennes ont mis en place des satellites artificiels. Ils servent de relais pour les télécommunications et cartographient le sol martien.

Cinq satellites artificiels orbitent actuellement autour de Mars dont trois en fonctionnement, c'est plus que toute autre planète (sauf la Terre).

MissionLancementMise en orbiteFin
Mariner 930 mai 197114 novembre 197127 octobre 1972, orbite stable durant au moins 50 ans
Mars Global Surveyor7 novembre 199611 septembre 19972 novembre 2006, perte du contact
2001 Mars Odyssey7 avril 200124 octobre 2001septembre 2008, date actuelle de l’extension de la mission
Mars Express2 juin 200325 décembre 20032009
Mars Reconnaissance Orbiter12 août 200510 mars 20062010

Satellites troyens

Actuellement, on a découvert quatre troyens autour de Mars. Le premier, découvert en 1990, et le plus connu d'entre eux est (5261) Eurêka situé au Point de Lagrange L5. Les trois autres sont 2007 NS2, 1999 UJ7 et 1998 VF31 (désignation provisoire).

Mars possède aussi six astéroïdes étroitement liées, mais ne semblant pas être des troyens : 2001 FR127, 2001 FG24, 2001 DH47, 1999 ND43, 1998 QH56 et 1998 SD4.

Météore, météorites et astéroïdes

Comme les autres planètes, Mars est touchée par des météores. Certains sont suffisamment grands pour amarsir et devenir des météorites.

2007 WD5 est un astéroïde géocroiseur et aréocroiseur de 50 mètres de long découvert le 20 novembre 2007 par Andrea Boattini, du Catalina Sky Survey. Selon le programme de recherche Near Earth Object Program de la NASA, il aurait une chance sur 10 000 (soit 0,01 %) de s'écraser sur Mars le 30 janvier 2008 .

Historique des observations de la planète

Observations antiques

G5-D46:N37-O1:D21:N14
« Hor-Desher »
S29-P11-D46:D46-P3-G17-M3:X1-M3:X1-D54
« qui se déplace à reculons »

Mars faisant partie des cinq planètes visibles à l’oeil nu (avec Mercure, Vénus, Jupiter, et Saturne), elle est observée depuis que les hommes regardent le ciel nocturne. C'est la planète la plus brillante après Vénus.

La couleur rouge sang caractéristique de Mars lui valut dans l’Antiquité le rapprochement avec le dieu grec de la guerre Arès puis avec son équivalent romain Mars, le rouge évoquant le sang des champs de bataille.

Les Babyloniens la nommaient Nirgal ou Nergal, le dieu de la mort, destruction et du feu. Les Égyptiens la nommaient « Horus rouge » (r Dšr, Hor-desher) et connaissaient son « déplacement à reculons » (actuellement connu sous le nom de mouvement rétrograde).

Dans la Mythologie hindoue, Mars est nommé Mangala (मंगल) du nom du dieu de la guerre. Mangala Vallis est nommé en son honneur.

En Hébreu, elle est nommé Ma'adim (םידאמ) : Celui qui rougit. Ma'adim Vallis reprend ce vocable.

En Grec, elle est nommée Άρης, c'est-à-dire Arès le dieu grec antique de la guerre, équivalent du Mars des Romains.

En Asie (Chine, Japon, Corée et Viêt Nam) Mars est 火星, littéralement l’astre () feu (). En mandarin et Cantonais, elle est couramment nommée Huoxing (火星, huǒxīng en pinyin) et traditionnellement Yinghuo (荧惑, yínghuò en pinyin, litt. « flamboyant confus »). En Japonais, 火星 en Kanji, かせい en Hiragana, ou kasei en romaji (qui a donné son nom à Kasei Vallis). En Coréen, 火星 en Hanja et 화성 en Hangeul, transcrit en hwaseong.

Mars est encore connue de nos jours sous le nom de « Planète rouge ».

Des observations de l’astronomie pré-télescopique, il reste peu de documents, et ceux-ci sont teintés de religion ou d’astrologie (comme le zodiaque de Dendérah en Haute-Égypte). De plus, les observations à l’oeil nu ne permettent pas d’observer la planète elle-même mais plutôt sa trajectoire dans le ciel.

Observations télescopiques

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En 1600 à Prague, Johannes Kepler devient l'assistant de Tycho Brahé (mort en 1601) pour lequel il doit calculer l'orbite précise de Mars. Il met six ans à faire le calcul et découvre que les orbites des planètes sont des ellipses et non des cercles. C'est la première loi de Kepler qu'il publie en 1609 dans son ouvrage Astronomia nova.

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La croyance en l’existence des canaux martiens dura de la fin du XIXe siècle au début du XXe siècle et marqua l’imagination populaire, contribuant au mythe de l’existence d’une vie intelligente sur la quatrième planète du système solaire. Leur observation, qui n’a jamais fait l’unanimité, provenait d’une illusion d’optique, phénomène fréquent dans les conditions d’observation de l’époque (Pareidolie).

Au XXe siècle, l’utilisation de grand télescope permit d’obtenir les cartes les plus précises avant l’envoi des sondes. À l’observatoire de Meudon, les observations d’Eugène Antoniadi en 1909 aboutir à la publication de La planète Mars en 1930. À l’Observatoire du Pic du Midi, des observations furent effectuées par Bernard Lyot, Henri Camichel, Audouin Dollfus, et Jean-Henri Focas .

Exploration

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L’exploration de Mars désigne l’exploration de Mars à l’aide de sondes spatiales : notamment de satellites artificiels et rovers.

Cette exploration tient une place importante dans les programmes d’exploration spatiale de la Russie (et avant elle par l’URSS), des États-Unis, de l’Union européenne, et du Japon. Une quarantaine de sondes orbitales et d’atterrisseurs ont eu Mars comme objectif depuis les Années 1960, ayant pour but de recueillir des informations sur la « Planète rouge » et de répondre aux questions sur son passé, informations qui peuvent aussi se révéler importantes par rapport au devenir de notre planète.

L’exploration de Mars est une exploration coûteuse et difficile. Jusqu’à présent environ la moitié des vaisseaux lancés en sa direction ont échoué d’une manière ou d’une autre, avant d’achever ou parfois même de commencer leur mission. Ce taux d’échec est en partie imputable à des erreurs techniques, mais suffisamment de missions ont été perdues sans raisons apparentes pour que l'on parle d’un « triangle des Bermudes » entre Mars et la Terre ou d’un grand « monstre galactique » qui se nourrit de sondes martiennes.

Note : Les dates indiquent le lancement et la fin des missions, la date intermédiaire indique l’arrivée autour (orbite) ou sur Mars (atterrissage).

Missions échouées

  • Les premières sondes soviétiques :
    • Mars 1960A ;
    • Mars 1960B ;
    • Mars 1962A ;
    • Mars 1962B ;
    • Mars 1 (1er novembre 1962 - 21 mars 1963) ;
    • Zond 4 ;
    • Phobos 1 et Phobos 2
  • Les sondes américaines :
  • La sonde britannique Beagle 2 (2 juin 2003 - 25 décembre 2003 ).
  • La sonde japonaise Nozomi (のぞみ) (3 juillet 1998 - 9 décembre 2003 - toujours en orbite héliocentrique).

Missions terminées

  • Les satellites américains :
    • Mariner 4 (28 novembre 1964 - 21 décembre 1967) ;
    • Mariner 6 (24 février 1969 - 31 juillet 1969) et Mariner 7 (27 mars 1969 - 5 août 1969) ;
    • Mariner 9 (30 mai 1971 - 14 novembre 1971 - 27 octobre 1972).
  • Les premiers atterrisseurs soviétiques :
    • Mars 2 (19 mai 1971 - 27 novembre 1971 - 22 août 1972) et Mars 3 (28 mai 1971 - 2 décembre 1971 - 22 août 1972).

Missions en cours

  • Phoenix (4 août 2007 - mai 2008 - ?)

Missions en projet

Autres missions en cours d’étude :
  • le Programme Aurora de l’Agence spatiale européenne, dont la mission ExoMars (lancement en 2011 ou 2013) dont le but est de préparer d’éventuelles missions habitées vers Mars au alentour de 2030.

Le président des États-Unis, George W. Bush, dans un discours du 14 janvier 2004 au siège de la Nasa, a annoncé un retour des missions lunaires habitées à l’horizon 2015 et a proposé à la recherche spatiale de son pays d’atteindre cet objectif mais sans fixer de dates précises.

L’Agence spatiale européenne (ESA) prévoit de son coté la possibilité de missions habitées vers Mars à l’horizon 2030.

Chronologie

Culture

Fiction

Article détaillé : . Article détaillé : .

Mars inspire depuis longtemps les auteurs de Science-fiction. Même avec les désillusions qu'ont apportées les techniques modernes d'exploration spatiale, le filon est encore largement exploité. C'est le sens de la fiction qui a changé.

Autrefois, Mars était représentée peuplée par des organismes et des êtres vivants, les Martiens (qui ont été représentés un temps vert puis gris). Maintenant elle est plutôt considérée comme une future terre d'accueil, prête à être terraformée puis colonisée par l’Homme. Une sorte de nouvel Éden.

Certains la considèrent plutôt comme la planète de nos origines, affirmant qu'une civilisation avancée a pu exister sur la Planète rouge jusqu’à il y a plus de quatre milliards d'années et que nous pourrions être les descendants de cette civilisation ce qui expliquerait pourquoi personne n'a encore trouvé le fameux « chaînon manquant » entre le singe et l'Homme.

Les livres les plus connus sont :

Symbolisation et symbolisme

Le symbole astronomique de Mars est un cercle avec une flèche pointant vers le nord-est (Unicode 0x2642 ). En Alchimie, ce symbole est associé au fer (dont l'oxyde est rouge) et indique parfois une mine de fer sur les cartes. Mars mettant un peu moins de deux ans pour faire le tour du soleil, son symbole représente les plantes bisannuels.

Ce symbole est une représentation stylisée du bouclier et de la lance du dieu Mars. En Biologie, le même symbole est utilisé comme signet pour le sexe mâle.

Les hommes viennent de Mars, les femmes viennent de Vénus est un best-seller de John Gray paru en 1992.

La couleur rouge est associée à Mars. On lui associe aussi la violence, la colère, la guerre : tous les attributs habituels du dieu Mars.

L’hypothétique corrélation entre la position de la planète Mars par rapport à l’horizon au moment de la naissance et la destinée de certains sportifs est nommée Effet Mars.

Sur les photos prise par Viking 1, le 25 juillet 1976, au cours de sa 35e orbite, on distingue dans Cydonia Mensae des structures semblant artificielles dont un visage gigantesque et des pyramides. Cette légende est reprise dans le film de science-fiction américain Mission to Mars réalisé en 2000 par Brian De Palma.

De nos jours, le préfixe aréo- se rattache à Mars comme dans aréocroiseurs, Aréographie, Aréologie, etc. Cependant ces termes ne sont pas encore entrés dans les dictionnaires.

Annexes

Bibliographie

  • Francis Rocard, Planète Rouge : Dernières nouvelles de Mars, Dunod, 23 mars 2006 (3e édition), 257 p.(ISBN 978-2100499403)
  • Serge Brunier, Observer mars, Larousse, coll. « Multiguides Astronomie », 12 mai 2005 (nouvelle édition), 80 p.(ISBN 978-2035604323)
  • Olivier de Goursac, Visions de Mars, Éditions de la Martinière, 14 septembre 2004, 159 p.(ISBN 978-2732432144)
  • Guillaume Cannat, Didier Jamet, Mars comme si vous y étiez !, Eyrolles, 28 octobre 2004, 126 p.(ISBN 978-2212115376)
  • Société astronomique de France, Au plus près de la planète Mars, Vuibert, 7 juillet 2003, 291 p.(ISBN 978-2711753352)
  • Serge Brunier, Observer mars, Bordas, 17 mai 2001, 80 p.(ISBN 978-2047600337)

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Références

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