Phobos (27 x 22 x 18 km), l’une des deux petites lunes de Mars, n’est qu’à 6.000 km de la surface de la Planète rouge. Comme le montre cette photo, elle présente un curieux réseau de sillons à sa surface. © Nasa, JPL-Caltech, University of Arizona

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Mars détruit lentement Phobos, une de ses lunes

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D'ici quelques dizaines de millions d'années, les forces de marée de Mars détruiront Phobos qui se rapproche lentement mais surement de la Planète rouge. On pense maintenant que ces forces sont déjà à l'origine des étranges sillons parallèles à la surface de cette lune.

Depuis que Viking 1 a survolé Phobos (27 par 22 par 18 km) à seulement 90 km de distance de sa surface en 1977, les planétologues sont restés perplexes devant la découverte de curieux sillons parallèles. Mesurant typiquement moins de 30 m de profondeur, 100 à 200 m de largeur et jusqu'à 20 km de long, ils ont donné lieu à plusieurs spéculations pour tenter de comprendre leur origine sur la plus grande des deux lunes martiennes. Rappelons qu'elles avaient été découvertes 100 ans auparavant par l'astronome américain Asaph Hall. Phobos (phobia, la peur, en grec) et Déimos (la terreur), les deux jumeaux que le dieu Arès (Mars pour les Romains) eut avec la déesse Aphrodite (Vénus pour les Romains) ont servi d'inspiration pour nommer ces deux satellites de la Planète rouge.

La couleur et l'aspect de Phobos laissaient penser qu'il est similaire aux astéroïdes de type C dans la ceinture d'astéroïdes externe et que sa composition devrait être proche de celle des chondrites carbonées. Toutefois, depuis que l'on connaît mieux sa masse et sa densité, grâce à la sonde Mars Express de l'Esa en 2008, on a de bonnes raisons de penser qu'il est poreux, avec une structure interne relativement complexe. Sa surface serait ainsi constituée sur une épaisseur de 100 m au moins de régolithe, le tout enrobant un conglomérat peu dense de matériaux faiblement liés. Cela a permis de reconsidérer une hypothèse avancée peu de temps après le survol de Viking 1 au sujet de l'origine des sillons de Phobos, et qui avait été rapidement écartée.

Phobos, un sombre satellite qui passe devant Mars. Il ressemble aux météorites à chondrites carbonées que l’on sait provenir des régions les plus éloignées de la ceinture d’astéroïdes. Ce qui laisse à penser qu’il ne s’est pas formé en même temps que Mars ni à partir des mêmes matériaux. © G. Neukum (FU Berlin) et al., Mars Express, DLR, Esa

En fait, jusqu'à récemment encore, nombreux étaient sans doute ceux qui pensaient que ces sillons résultaient de l'impact d'un petit corps céleste qui avait failli pulvériser Phobos en étant à l'origine du cratère « Stickney », du nom de jeune fille de l'épouse d'Asaph Hall. Un modèle expliquait notamment ces sillons par les impacts des éjectas de ce cratère qui étaient ensuite retombés sur Phobos. Mais comme l'a indiqué, il y a peu dans un colloque, le chercheur de la Nasa Terry Hurford (Goddard Space Flight Center de la Nasa), lui et ses collègues pensent maintenant que les sillons de Phobos sont des fractures provoquées par les forces de marée de Mars et non le résultat d'impacts.

Phobos sera brisé par les forces de marée de Mars

En effet, Phobos est en orbite autour de Mars à seulement 6.000 kilomètres d'altitude, ce qui en fait le satellite le plus proche d'une planète à travers tout le Système solaire. Alors que les forces de gravitation conduisent notre Lune à s'éloigner de la Terre, dans le cas de Phobos, elles tendent à le rapprocher de Mars d'environ deux mètres chaque siècle. Tant et si bien que d'ici 30 à 50 millions d'années, ce petit corps céleste sera passé sous la fameuse limite de Roche. Sa propre gravité, et in fine les forces de cohésion de la matière qui le compose, ne pourront alors plus s'opposer aux forces de marée de la Planète rouge qui le mettront en pièces.

On avait déjà émis l'hypothèse pendant les années 1970 que ces forces pouvaient déjà être en mesure de fracturer Phobos mais comme on surestimait la densité et la cohésion de cette lune, elle avait été écartée. Il apparaît maintenant que les forces de marée non seulement peuvent bel et bien fissurer Phobos mais que les caractéristiques du réseau de fractures prédit par ce modèle correspondent bien aux observations. C'est d'autant plus convaincant que certaines d'entre elles sont plus jeunes que les autres, ce qui s'accorde bien avec l'hypothèse que la destruction de Phobos est un processus inévitable en cours, bien que très lent puisqu'il n'a pas encore pénétré sous la limite de Roche.

Remarquablement, selon Terry Hurford, Phobos doit nous montrer les résultats d'un processus à l'œuvre sur certaines exoplanètes rocheuses très proches de leur étoile-hôte.

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