Mars: une planète aux multiples visages

Publié par Redbran le 19/01/2021 à 09:00
Source: CNRS INSU
La planète Mars que nous connaissons aujourd'hui est un monde aride et froid. L'eau liquide n'est jamais présente et la glace est instable partout à la surface, sauf aux pôles. Aussi les paysages martiens sont désertiques et rocheux. Presque partout, la poussière minérale colore le sol et le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) de tons orangés.


© Francois Forget/Ittiz CC BY-SA 3.0/NASA/JPL/Brown University/Malin Space Science System.

Depuis quelques années, nous avons découvert que Mars aurait pu nous présenter un autre visage. En effet, l'inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un...) de son axe de rotation (son "obliquité") varie chaotiquement entre 0° et plus de 60°. Sachant que sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...), les minimes oscillations de l'obliquité (± 1,3°) ont joué un rôle important dans l'apparition des périodes glaciaires, qu'a-t-il pu se passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) sur Mars ? La modélisation numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information...) des climats, éclairée par l'analyse de la géologie (La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et...), apporte des réponses.

Imaginons incliner Mars au-delà de 25° (la valeur actuelle de l'obliquité), les régions polaires sont alors tournées vers le soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) en été, et chauffent fortement. Cela entraine la sublimation la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) carbonique présente sous le pôle Sud (Le pôle Sud est le point le plus au sud de la surface de la Terre, diamétralement...), où justement un réservoir équivalent à toute l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) actuelle a été découvert par radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la...) en 2011. Ainsi la pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.) a pu doubler dans un passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble...) récent. Au pôle nord (Le pôle Nord géographique terrestre, ou simplement pôle Nord, est le point le plus...), le chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un...) de la glace d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) libère de grandes quantités de vapeur () dans l'atmosphère et la couverture nuageuse augmente considérablement.

Au delà de 30° à 40° d'obliquité, la glace et la neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et...) s'accumulent pour former un manteau de glace aux moyennes latitudes et des glaciers sur les flancs des montagnes, sous les tropiques. Des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de...) de glaciers ont d'ailleurs été retrouvées à ces endroits sous formes de moraines et de dépôts de glace enterrés. Une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) Mars à haute obliquité se présenterait comme une planète blanche, en partie couverte d'un épais manteau de glace d'eau, et entourée de nuages denses.

A l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de...), lorsque l'axe de rotation de Mars est redressé et que l'obliquité approche de 0°, l'atmosphère de CO2 se condense dans les régions polaires. A l'ombre (Une ombre est une zone sombre créée par l'interposition d'un objet opaque (ou seulement...) des montagnes de l'arctique (L’Arctique est la région entourant le pôle nord de la Terre, à l’intérieur et aux...) martien (Martien est un nom générique qui désigne plusieurs types de créatures...), on trouve d'ailleurs d'étranges moraines formées par d'anciens glaciers très fluides, probablement composés de glace carbonique. Lorsque tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) le CO2 était piégé sous forme de glace, l'atmosphère de Mars (L’atmosphère de Mars désigne la couche de gaz entourant la planète Mars. La...) devait être vingt fois plus fine qu'aujourd'hui et essentiellement composée d'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de...) et d'argon (L’argon est un élément chimique, de symbole Ar et de numéro atomique 18.). La surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) de Mars était alors pétrifiée et immobile, sous un ciel noir même en plein jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...).

Pendant la majorité de son existence, l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) martien n'a fait qu'osciller entre ces périodes "glaciaires" et "interglaciaires", et l'eau liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) absente. Mais cela n'a pas toujours été le cas: l'examen des terrains martiens formés il y a plus de 3 milliards d'années révèle partout des traces de rivières et d'ancien lacs, aujourd'hui asséchés. C'est donc encore une autre planète Mars qui existait alors, certainement grâce à une atmosphère bien plus épaisse qu'aujourd'hui. Cet ancien monde (L’Ancien Monde se réfère à la partie du Monde connu par les Européens...) humide est fascinant car il correspond à une époque où la vie (La vie est le nom donné :) est apparue sur Terre.

Au cours de son existence, Mars a donc connu des visages très divers. Grâce à ses riches archives géologiques, nous avons la chance de pouvoir explorer en un lieu une extraordinaire variété de mondes. Ils sont riches d'enseignements tant sur notre propre planète que sur la possibilité de vie ailleurs dans l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). Ils sont la raison pour laquelle, parmi les splendeurs du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...), la petite planète désertique qu'est devenue Mars reste la première cible des agences spatiales.

Auteur:
François Forget, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...) (LMD, Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) Pierre Simon Laplace)
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