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ActualitéClassé sous :Astronomie , mars , géologie

Pour ce mois de janvier 2011, Futura-Sciences a choisi de vous faire lever les yeux au ciel : l'astronomie sera le thème du mois, décliné en une série d'articles. Aujourd'hui, commençons par la Planète rouge, en trois chapitres : son passé géologique et hydrologique, le présent avec l'exploration et la découverte de paysages étonnants et enfin le futur avec d'ambitieuses missions.

L'opposition martienne de 2001 vue par le télescope spatial Hubble. © Nasa/Hubble Heritage Team

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Sa couleur rouge sang provoquée par la lente oxydation des silicates ferreux qui la recouvrent lui ont valu de porter le nom du dieu romain de la guerre. Mars intriguait déjà les hommes dans l'Antiquité, un sentiment qui n'a fait que s'accentuer avec l'apparition des grandes lunettes au XIXe siècle. Les premières cartes des Secchi, Schiaparelli et Lowell ont révélé de nombreux canaux rectilignes, simples illusions d'optique qu'ont fait disparaître les plus gros télescopes de la génération suivante.

Mais il était déjà trop tard, l'Homme avait besoin de reporter tous ses rêves et ses fantasmes sur la belle rouge. Quatre décennies de missions vers Mars n'ont fait que renforcer notre passion pour cette planète qui semble avoir réuni il y a très longtemps les conditions nécessaires à l'apparition de la vie.

En combinant les données de l'altimètre laser de la sonde Mars Global Surveyor (MOLA) et les images obtenues par les sondes Viking, les scientifiques ont reconstitué cette vue d'Olympus Mons. Pour mieux montrer le relief de l'édifice, ils ont multiplié par dix l'échelle verticale. © Nasa

Un passé fascinant

Quand on regarde les traces du volcanisme martien, à l'instar du magnifique Olympus Mons, on imagine mal qu'il ait pu se dérouler pendant quatre milliards d'années, la plus longue durée d'existence dans toute l'histoire du Système solaire. Paradoxalement les planétologues ne sont pas allés chercher l'information sur Mars : elle est venue jusqu'à eux sous la forme d'une célèbre météorite martienne, ALH84001.

Les analyses isotopiques de cette météorite ont révélé que le magma qui s'y était cristallisé il y a quatre milliards d'années avait les mêmes caractéristiques que celui contenu dans des shergottites martiennes et datées de seulement 150 millions d'années. Lorsque les volcans martiens ont commencé à vomir de la lave, la planète devait connaître un climat chaud et humide avec la présence probable d'océans.

Un morceau de la météorite martienne ALH84001. © Nasa-Caltech

C'est à cette époque, le Noachien, que les conditions favorables à la vie ont été réunies sur Mars, ce que suggèrent les nombreuses roches carbonées découvertes en surface ou remontées des profondeurs par des impacts météoritiques. Puis la température a diminué à l'Hespérien, faute de gaz à effet de serre, et la planète s'est peu à peu desséchée tout en perdant son atmosphère.

Mers et lacs on progressivement disparu, malgré les pluies qui sont tombées à cette époque comme l'attestent les polygones de dessication découverts dans Meridiani Planum. Seules traces de ce passé humide révolu, d'importantes réserves de glace souterraine ont été identifiées à l'emplacement des calottes mais également loin des pôles.

Carte des dépôts glaciaires souterrains martiens découverts par la sonde MRO à des latitudes moyennes. © Nasa/JPL-Caltech/ASI/University of Rome/Southwest Research Institute

Des robots et des hommes

Pour reconstituer le passé de Mars, il n'aura pas fallu moins d'une trentaine de missions d'exploration depuis quatre décennies. Toutes n'auront pas été couronnées de succès, mais certaines ont particulièrement marqué l'exploration spatiale, comme la saga des Viking dans les années 1975. Cette exploration se décline aujourd'hui au sol et en orbite. La mission Mars Exploration Rovers est un succès sans précédent avec deux véhicules opérationnels sur la planète Mars depuis janvier 2004. Spirit est définitivement ensablé, mais les scientifiques espèrent le faire travailler encore : il observe le ciel pour détecter d'éventuelles variations de la rotation de la planète qui confirmeraient l'existence éventuelle d'un noyau liquide. Quant à Opportunity, il s'offre un record de longévité en continuant ses pérégrinations dans Meridiani Planum.

Opportunity (au premier plan) est le véhicule qui a fonctionné le plus longtemps sur une autre planète. © Nasa

Le rôle de ces deux robots mobiles est considérable dans notre compréhension de l'évolution de la planète. Ils étudient les effets du vent, analysent la composition des météorites qu'ils croisent, descendent au fond de petits cratères au risque de s'y enliser et nous offrent ainsi des vues saisissantes de la surface de la Planète rouge. Mais leur travail ne serait rien sans la couverture assurée par les orbiteurs Mars Express et Mars Reconnaissance Orbiter.

Rien ne leur échappe depuis leur orbite, des champs de rochers dans Utopia Planitia aux ravines qui semblent façonnées par des écoulements d'eau liquide, en passant par les canyons qui entaillent la calotte polaire martienne boréale ou les traces de cendres volcaniques soufflées au fond d'un cratère. Ils nous permettent également d'approcher Phobos et Deimos, les deux satellites de Mars qui pourraient être les restes d'un corps beaucoup plus gros, selon une nouvelle théorie.

La caméra à haute résolution de Mars Express montre de nombreux détails dans cette région de Meridiani Planum, où un dépôt de cendres volcaniques semble s'échapper d'un cratère, soufflé par le vent. © Esa/DLR/Fu Berlin (G. Neukum)

Un avenir plein de promesses

Si Opportunity continue son extraordinaire odyssée il pourrait être encore opérationnel quand arrivera l'ambitieuse mission américaine Mars Science Laboratory en 2011. Ce gros véhicule de la taille d'une voiture devrait pouvoir parcourir une cinquantaine de kilomètres sur Mars en un an, mais il est surtout équipé d'instruments sophistiqués destinés à rechercher des traces de matières organiques. C'est à la même époque que la mission russe Phobos-Grunt fera l'aller-retour pour prélever des échantillons sur l'une des deux lunes martiennes. Les Américains prévoient également l'envoi de la sonde Maven en 2014 : son terrain de chasse sera l'atmosphère martienne. De son côté l'Europe prépare également son débarquement sur Mars, avec la mission ExoMars fixée à 2016 et 2018.

Quant à la Chine, fort discrète, elle semble bien décidée à se joindre aux nations qui participent à l'exploration martienne. Toutes ces ambitieuses missions traduisent la fascination que Mars exerce toujours sur nous, une passion qui conduira peut-être les Terriens à y poser le pied à l'horizon 2040.

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