Géologie de la planète Mars - Définition
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Cadre physique
Quatrième planète du système solaire par ordre de distance croissante en partant du Soleil, Mars est une planète tellurique moitié moins grande que la Terre et près de dix fois moins massive, dont la surface est un peu inférieure à celle des terres émergées de notre planète (144,8 contre 148,9 millions de km2). La gravité y est le tiers de celle de la Terre, tandis que la durée du jour solaire martien — appelé sol — excède celle du jour terrestre d'un peu moins de 40 minutes. Mars est une fois et demie plus éloigné du Soleil que la Terre, sur une orbite sensiblement plus elliptique, et reçoit, selon sa position sur cette orbite, entre deux et trois fois moins d'énergie solaire que notre planète. L'atmosphère de Mars étant de surcroît plus de 150 fois moins dense que la nôtre et ne générant par conséquent qu'un effet de serre très limité, ce faible rayonnement solaire explique que la température moyenne sur Mars soit inférieure à -60 °C.
Le tableau ci-dessous permet de comparer les valeurs de quelques paramètres physiques entre Mars et la Terre :
| Propriété | Valeur martienne | Valeur terrestre (Mars % Terre) |
| Rayon équatorial | 3 396,2 ± 0,1 km | 6 378,1 km (53,3 %) |
| Rayon polaire | 3 376,2 ± 0,1 km | 6 356,8 km (53,1 %) |
| Rayon moyen volumétrique | 3 389,5 km | 6 371,0 km (53,2 %) |
| Surface | 144 798 500 km2 | 510 072 000 km2 (28,4 %) |
| Volume | 1,6318×1011 km3 | 1,0832073×1012 km3 (15,1 %) |
| Masse | 6,4185×1023 kg | 5,9736×1024 kg (10,7 %) |
| Masse volumique moyenne | 3 933,5 ± 0,4 kg/m3 | 5 515 kg/m3 (71,3 %) |
| Gravité de surface à l'équateur | 3,711 m/s2 | 9,780327 m/s2 (37,9 %) |
| Vitesse de libération | 5 027 m/s | 11 186 m/s (44,9 %) |
| Période de rotation sidérale | 1,02595675 d ≈ 88 642,663 s | 86 164,098903691 s (102,9 %) |
| Durée du jour solaire | 1 sol ≈ 1,02749125 d ≈ 88 775,244 s | 1 d = 86 400 s (102,75 %) |
| Inclinaison de l'axe | 25,19° | 23,439281° |
| Albédo de Bond | 0,25 | 0,29 |
| Albédo géométrique | 0,15 | 0,367 |
| Demi-grand axe de l'orbite | 227 939 100 km | 149 597 887,5 km (152,4 %) |
| Excentricité orbitale | 0,093315 | 0,016710219 (558,4 %) |
| Période orbitale | 668,5991 sols ≈ 686,971 d | 365,256366 d (188,1 %) |
| Aphélie | 249 209 300 km | 152 097 701 km (163,8 %) |
| Périhélie | 206 669 000 km | 147 098 074 km (140,5 %) |
| Rayonnement solaire | 492 à 715 W/m2 | 1 321 à 1 413 W/m2 |
| Température moyenne au sol | -63 °C ≈ 210 K | 14 °C ≈ 287 K |
| Température la plus élevée | -3 °C ≈ 270 K | 58 °C ≈ 331 K |
| Température la plus basse | -133 °C ≈ 140 K | -89 °C ≈ 184 K |
Mars étant environ dix fois moins massive que la Terre mais dix fois plus massive que la Lune, sa surface présente des similitudes avec ces deux planètes. On y trouve des terrains criblés de cratères d'impact rappelant ceux de la Lune, mais aussi des formations d'origine tectonique et climatique comme sur Terre, notamment des volcans, des rifts, des vallées, des mesas, des champs de dunes et des calottes polaires. La fine atmosphère martienne, dans laquelle circulent des nuages localement abondants, est le siège d'une météorologie particulière, dominée par des tempêtes de poussières qui obscurcissent parfois la planète tout entière. Son excentricité orbitale cinq fois plus marquée que celle de la Terre est à l'origine d'une asymétrie saisonnière très sensible sur Mars : dans l'hémisphère nord, la saison la plus longue est le printemps (198,6 jours), qui excède la plus courte (l'automne, 146,6 jours) de 35,5 % ; sur Terre, l'été, la saison la plus longue, n'excède la durée de l'hiver que de 5 %. Cette particularité explique également que la superficie de la calotte polaire australe se réduise nettement plus en été que celle de la calotte polaire boréale.
