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En image : Phobos, un satellite bien sombre

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La sonde martienne européenne Mars Express a saisi le passage de Phobos devant la surface martienne, l'occasion de réaliser à quel point cet étrange satellite est sombre.

Phobos, un sombre satellite qui passe devant Mars. © G. Neukum (FU Berlin) et al./Mars Express/DLR/Esa
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Mesurant 27 x 22 x 19 km, Phobos est le plus gros des deux satellites de la planète Mars. Il a été découvert en août 1877 par l'astronome Asaph Hall, quelques jours après qu'il eut trouvé Deimos, l'autre lune martienne. Un roman de Jonathan Swift, Voyage à Laputa, écrit 150 ans plus tôt, prédisait déjà l'existence de deux satellites autour de Mars.

Mars Express, la sonde européenne en orbite martienne depuis le 25 décembre 2003, survole parfois les lunes Phobos et Deimos. Ces passages en rase-motte sont l'occasion de photographier à haute résolution les deux satellites pour mieux les connaître. Phobos a droit à une attention toute particulière, puisqu'il fera l'objet d'une mission russo-chinoise, Phobos-Grunt, qui consistera à prélever et à ramener sur Terre quelques centaines de grammes récoltés à sa surface. Départ probable de la mission en 2011.

Pourquoi Phobos est-il aussi sombre ?

Phobos est un satellite fortement cratérisé qui porte la marque d'un violent impact qui aurait pu le désintégrer : le cratère Stickney, avec ses 10 kilomètres de diamètre. Ce satellite présente une densité de l'ordre de 1,85 gramme par centimètre cube, l'équivalent de celle qu'on mesure sur certains astéroïdes, ce qui fait dire aux astronomes qu'il ne s'agit pas d'un satellite compact mais plutôt d'un empilement rocheux. Si Phobos est un astéroïde piégé, il devrait circuler sur une orbite aléatoire. Personne ne peut expliquer pourquoi il tourne exactement dans le plan de l'équateur martien sur une orbite circulaire à 6.000 kilomètres de la surface.

Cette orbite étant d'ailleurs située sous l'orbite synchrone, Phobos présente une particularité amusante : cette lune tourne plus vite autour de Mars que la planète ne le fait sur elle-même, ce qui signifie que depuis certaines régions martiennes on peut voir passer Phobos deux fois par jour dans le ciel !

Autre sujet d'interrogation, la surface de cette lune : elle est la plus sombre de tout ce qu'on peut observer dans le Système solaire. D'où provient la couche de régolite qui recouvre le satellite ? Les planétologues pensent que Phobos est en partie recouvert des éjectas martiens produits lors d'impacts météoritiques. Qui sait d'ailleurs si le satellite lui-même n'est pas qu'un conglomérat de débris martiens arrachés de la surface ?

Sous cette couche de poussière se trouvent peut-être des poches de glace d'eau ou même un noyau glacé : au cours de sa très brève mission (trois mois) en 1989, la sonde russe Phobos 2 a eu le temps de détecter un faible échappement gazeux au niveau d'un cratère, que les scientifiques attribuèrent à de la vapeur d'eau. Seule une visite in situ et un prélèvement d'échantillons permettront de répondre à quelques-unes des questions que nous pose Phobos.

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