Mars

La planète rouge

Mars, la quatrième planète à partir du Soleil, a toujours intrigué les hommes. Les Égyptiens de l'Antiquité appelaient Mars Her Descher : « la rouge ». Les Romains nommèrent cette planète Mars, en référence à leur dieu de la guerre. Mars a donné son nom au mois de mars.

Mars figure parmi les cinq planètes visibles à l’œil nu dans le ciel et de ce fait observées depuis l’Antiquité.
Elle est aussi, de toutes les planètes du système solaire, celle qui offre le plus de ressemblances avec la nôtre (jour, appelé sol, d’une durée voisine de 24 h 37, inclinaison de l’axe de rotation de 24d, saisons...) et il n’est pas exclu qu’une activité biologique ait pu jadis y apparaître. C’est pourquoi elle suscite autant d’intérêt chez les scientifiques et a donné lieu, depuis le début des années 1960, à plus d’une trentaine de missions spatiales, dont une dizaine seulement ont connu un succès total.

Mars possède 2 satellites : Phobos et Deimos.

Rotation et diamètre

Mars effectue une rotation autour de son orbite en 24,6 heures ; le jour martien n'est donc que de 41 minutes plus long que le jour terrestre. L'axe de rotation de Mars est incliné de presque 25 degrés, de façon très similaire à l'inclinaison de la Terre. Par conséquent, Mars, comme la Terre, connaît des saisons.

Comparatif Mars-Terre. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa

Avec un diamètre de 6 794 kilomètres, Mars est l'une des plus petites planètes du système solaire. Des neuf planètes connues, la taille de Mars la place en septième position. Le diamètre de Mars mesure environ la moitié de celui de la Terre.

Mars. © Nasa

Mars effectue sa période de révolution en 687 jours.

Champ magnétique. Atmosphère

Mars possède un champ magnétique très faible (plus de 5 000 fois plus faible que celui de la Terre). Elle manque donc de protection contre le vent solaire qui détruit petit à petit l'atmosphère martienne, à un rythme de 2 kg/s. Ainsi, la majeure partie de l'atmosphère a peut-être déjà été dispersée par le vent solaire.

Sol martien. © Nasa

La température varie de -50°C à l'équateur à -130°C aux pôles.

L'atmosphère est composée à 95% de gaz carbonique.

La surface de Mars

Les plus grands volcans du système solaire se trouvent sur Mars. Certains ont une altitude plus de deux fois supérieure à celle des volcans de la Terre.

Cratère de Belz. © Nasa

Mars renferme certains des canyons les plus spectaculaires du système solaire. Un canyon, Valles Marineris, rend la taille du Grand Canyon de la Terre ridicule.
Cette fracture s’étend sur près de 4 000 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.

Valles Marineris © Nasa

Le volcanisme se traduit aussi par des rivières de lave et des plaines de lave qui présentent des indices d’une activité récente (certaines coulées ne remonteraient qu’à une dizaine de millions d’années). Les volcans les plus imposants, dans la région de Tharsis, s’apparentent aux volcans boucliers hawaïens. Le plus spectaculaire, Olympus Mons, atteint 21,3 km d’altitude pour 600 km de diamètre à la base et il est entouré d’un escarpement de 6 000 m de haut. C’est le plus important volcan du système solaire.

Olympus Mons © Nasa

Mars possède un réseau de chenaux qui va de petites vallées à des affluents géants, et qui semble avoir été formé par de l'eau courante.

Tempête de poussière à la surface de Mars. © Nasa

Révélé par diverses sondes spatiales, la plupart américaines, depuis 1965 (Mariner 4), le relief de Mars, extrêmement diversifié, montre des cratères et des bassins d’impact analogues à ceux de Mercure ou de la Lune, des plaines volcaniques, de nombreuses failles, des vallées sinueuses, dans lesquelles ont dû couler autrefois des rivières, des champs de dunes, etc.

Les célèbres "visages" de Mars. © Nasa

On y observe à la fois des indices d’un bombardement météoritique ancien et des preuves d’une activité tectonique, de phénomènes de volcanisme, d’érosion par l’eau, d’usure et de sédimentation à grande échelle par le vent.

Sol martien © Nasa

Les régions polaires sont recouvertes de calottes glaciaires (glace d’eau, glace carbonique, neige carbonique, sédiments) bien visibles de la Terre, qui s’étendent et régressent alternativement au rythme des saisons.

Coucher de Soleil sur Mars. © Nasa

Dans les plaines, le sol est tapissé de fines poussières ferrugineuses qui lui donnent sa couleur rouge-orangé caractéristique.

V.Battaglia (05.04.2005) M.à.J 04.2007

Références

Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Site de la NASA

Jupiter

Jupiter, la planète la plus grande et la plus massive du système solaire, "gouverne" le ciel nocturne ; elle était aux yeux des Romains le maître des planètes.
Même si Vénus est plus brillante, elle se couche peu après le Soleil, contrairement à Jupiter qui domine le ciel tout au long de la nuit, et que l'on connaît depuis des milliers d'années. Gravitant autour du Soleil à une distance d'environ 778 millions de kilomètres, Jupiter marque l'entrée du royaume des géantes gazeuses.

Jupiter a été survolé et étudié à faible distance par les sondes américaines Pioneer 10 (1973), Pioneer 11 (1974), Voyager 1 et Voyager 2 (1979). En décembre 1995, la sonde américaine Galileo s’est placée en orbite autour de la planète afin de l’étudier, ainsi que ses principaux satellites, pendant près de deux ans, tandis qu’un module qui s’était séparé de la sonde quelques mois auparavant a plongé dans l’atmosphère de Jupiter en transmettant des résultats de mesures pendant quelques dizaines de minutes.

La géante gazeuse

Jupiter porte le nom du maître des dieux et ce à juste titre, puisque la planète contient, à elle seule, environ 70 % de la masse planétaire de tout le système solaire. Elle peut engloutir, en volume, 1 300 globes terrestres et sa masse est 321 fois supérieure à celle de la Terre.

Son diamètre équatorial est de 142 800 km. Jupiter effectue sa rotation en 9h 50 mn 30 s.

Jupiter © Nasa

Jupiter effectue sa révolution autour du soleil en 11,86 ans.

Cependant, étant une géante gazeuse essentiellement composée d'hydrogène, sa densité est faible, similaire à celle du Soleil. En fait, sa composition chimique est quasiment identique à celle du Soleil. Sa grande taille et son importante masse font que Jupiter est souvent assimilée à une étoile éteinte plutôt qu'à une planète.

Composition: 82% d'hydrogène, 17% d'hélium, 1% de méthane.

Comparatif entre Jupiter et la Terre. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa. © dinosoria.com

La grande tache rouge, qui s’étend dans l’hémisphère Sud sur 28 000 à 40 000 km en longitude et 13 000 km en latitude, est un ouragan géant, émergeant au-dessus de la couche nuageuse environnante. En juillet 1994, la chute sur Jupiter d’une vingtaine de fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 a provoqué d’importantes perturbations atmosphériques qui ont été observées pendant plusieurs mois.

Jupiter. © Nasa

La descente du module Galileo dans l’atmosphère, le 7 décembre 1995, s’est effectuée dans une région de forte turbulence ; l’engin a observé que la température augmentait rapidement avec la profondeur, que l’atmosphère absorbait relativement peu de chaleur et que sa teneur en vapeur d’eau (0,2 %) était sensiblement plus faible qu’on ne le pensait.

Champ magnétique

Jupiter possède un fort champ magnétique, qui prend sa source au coeur de la planète, faisant de celle-ci un puissant émetteur radio et créant des phénomènes d'aurore.

Les anneaux

Comme les autres géantes gazeuses, Jupiter possède un système d'anneaux, bien qu'il ne soit en rien comparable à celui de Saturne. Ses anneaux sont très fins, peu solides et plus transparents que le verre.

Anneaux de Jupiter. Photo prise par Galileo. © Nasa

L’anneau principal, large de 6 000 km, se prolonge vers la planète par un halo diffus et à l’opposé par un large anneau extérieur, extrêmement ténu.

Anneau interne de Jupiter. © Nasa

Température

Au sommet des nuages, la température est de - 110°C. Si on descend 57 000 km au dessous de la couche nuageuse, on tombe sur un noyau de roches, d'ammoniaque et de glace d'eau. Au centre de Jupiter, la température est de 20 000°C. L'eau existe uniquement à l'état solide.

Les satellites de Jupiter

Du fait de sa forte masse, Jupiter a pu s’entourer d’un imposant cortège de satellites. On lui connaît 63 satellites de différentes tailles, structures et surfaces.

Les différents satellites de Jupiter. Montage effectué à partir de plusieurs photos de la Nasa. © dinosoria.com

Parmi ceux-ci, quatre (Io, Europe, Ganymède et Callisto) ont des dimensions planétaires et jouent un rôle prépondérant. Les autres sont très probablement des astéroïdes qui ont été capturés par l’attraction de la planète.

Zoom sur une partie de la surface du satellite Europe. © Nasa

Io est un satellite à l'activité volcanique exceptionnelle. Sur Europe, on a observé une banquise de 100 km d'épaisseur environ. Cette banquise flotte sur un océan d'eau liquide.

V.Battaglia (05.04.2005) M.à.J 01.2012

Références

Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Site de la NASA