Mars, la planète rouge

Mars doit sa couleur rouge à l’oxyde de fer, la rouille, qui recouvre ses roches et sa poussière. Planète rocheuse comme la Terre, elle possède des saisons, des calottes polaires, des volcans géants et un canyon immense. C’est la planète la plus explorée après la Terre et la principale cible de la recherche de vie passée dans le système solaire.

Mars en chiffres

La distance entre la Terre et Mars varie énormément : d’environ 56 millions de km lors des oppositions les plus favorables (comme en 2003) à environ 400 millions de km quand Mars est de l’autre côté du Soleil. Les fenêtres de lancement favorables reviennent tous les 26 mois environ.

Atmosphère et climat

L’atmosphère martienne est très ténue et composée à environ 95 % de dioxyde de carbone, avec de l’azote et de l’argon. Elle est trop mince pour retenir la chaleur : les températures varient d’environ +20 °C à l’équateur en été à moins de −120 °C aux pôles en hiver.

Grâce à l’inclinaison de son axe, Mars a des saisons comme la Terre, deux fois plus longues. En hiver, une partie du CO2 de l’atmosphère gèle sur les pôles en neige carbonique. Des tempêtes de poussière peuvent envelopper toute la planète pendant des semaines : celle de 2018 a privé de lumière les panneaux solaires du rover Opportunity, qui a cessé de fonctionner.

Mars n’a plus de champ magnétique global. Sans ce bouclier, le vent solaire a progressivement arraché une grande partie de son atmosphère, comme l’a montré la sonde MAVEN de la NASA.

Un relief spectaculaire

• Olympus Mons : le plus grand volcan connu du système solaire, environ 22 km de hauteur au-dessus des plaines environnantes et plus de 600 km de diamètre. Il s’agit d’un volcan bouclier, comme ceux d’Hawaï, mais bien plus vaste, car il n’y a pas de tectonique des plaques sur Mars : le volcan est resté au-dessus du même point chaud.
• Valles Marineris : un système de canyons d’environ 4 000 km de long et jusqu’à 7 km de profondeur, l’équivalent de la largeur des États-Unis.
• Hellas Planitia : un bassin d’impact d’environ 2 300 km de diamètre.
• Une dichotomie frappante : l’hémisphère Sud est formé de hauts plateaux anciens et cratérisés, l’hémisphère Nord de plaines basses plus jeunes.

L’eau sur Mars

Mars n’a plus d’eau liquide stable en surface : la pression est trop faible, et l’eau s’y évapore ou y gèle. Mais les preuves d’un passé humide sont nombreuses :

• des vallées fluviales et des deltas, comme celui du cratère Jezero, exploré par Perseverance ;
• des minéraux qui ne se forment qu’en présence d’eau (argiles, sulfates) ;
• des galets arrondis photographiés par Curiosity, typiques d’un ancien lit de rivière.

Aujourd’hui, l’eau existe en grande quantité sous forme de glace, dans les calottes polaires et dans le sous-sol, jusqu’à des latitudes moyennes. La sonde Phoenix en a touché directement en 2008. Il y a plus de 3 milliards d’années, Mars avait probablement une atmosphère plus épaisse et des lacs, peut-être des mers, ce qui en fait un lieu possible pour une vie microbienne passée. Aucune preuve de vie, passée ou présente, n’a été trouvée à ce jour.

Phobos et Déimos

Les deux petites lunes de Mars ont été découvertes en 1877 par l’astronome américain Asaph Hall. Elles ont une forme irrégulière, comme des pommes de terre : Phobos mesure environ 27 km dans sa plus grande dimension, Déimos environ 15 km. Phobos tourne si près de Mars qu’elle en fait le tour en 7 h 39 min, plus vite que la planète ne tourne sur elle-même. Elle se rapproche lentement et devrait se disloquer ou s’écraser sur Mars dans quelques dizaines de millions d’années.

L’exploration de Mars

Le rover Perseverance s’est posé le 18 février 2021 dans le cratère Jezero. Il emporte la SuperCam, instrument conçu en partie en France (CNES, laboratoires toulousains). Il prélève des échantillons de roche destinés à être rapportés sur Terre, mais le programme de retour d’échantillons a été remis en question pour des raisons de coût et son calendrier reste incertain.

Peut-on aller vivre sur Mars ?

Un voyage habité prendrait six à neuf mois dans chaque sens, et les astronautes devraient attendre plus d’un an sur place une nouvelle fenêtre de retour. Les obstacles sont considérables : rayonnements cosmiques et solaires sans protection magnétique, gravité réduite, sol contenant des perchlorates toxiques, atmosphère irrespirable, besoin de produire sur place eau, oxygène et carburant. Plusieurs agences et entreprises affichent l’objectif d’une mission habitée, mais aucune date n’est établie de manière crédible.

Questions fréquentes

Pourquoi Mars est-elle rouge ?

Parce que sa surface est couverte de poussière riche en oxydes de fer, dont la couleur rappelle la rouille. Cette poussière, soulevée par les vents, colore aussi le ciel martien d’une teinte ocre le jour ; au coucher du soleil, le ciel y paraît bleuté autour du Soleil.

Peut-on voir Mars à l’œil nu ?

Oui, elle apparaît comme un point orangé brillant, qui ne scintille presque pas. Elle est la plus lumineuse lors des oppositions, tous les 26 mois environ, lorsque la Terre passe entre Mars et le Soleil.

Y a-t-il eu de la vie sur Mars ?

On ne sait pas. Mars a réuni dans son passé des conditions compatibles avec la vie microbienne (eau liquide, molécules organiques, sources d’énergie chimique). Les rovers cherchent des traces fossiles, mais aucune preuve n’a été apportée.

Combien de temps faut-il pour aller sur Mars ?

Entre six et neuf mois en moyenne avec les technologies actuelles, en profitant des fenêtres de lancement qui s’ouvrent tous les 26 mois environ.