MARS, planète

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Mars Odyssey

On savait, depuis les missions Viking (1976-1982) et Mars Global Surveyor (1997-2006), qu'il y avait beaucoup d'eau sur Mars. Cette eau a désormais été observée. On doit ce constat spectaculaire à une petite sonde de la N.A.S.A., 2001 Mars Odyssey, qui a bien failli ne jamais partir. À l'origine, cette mission, baptisée Mars Surveyor 2001, devait en effet comporter deux sondes : un orbiteur et un atterrisseur. Malheureusement, la mission précédente, Mars Surveyor 1999, avait essuyé un échec retentissant : en décembre 1999, l'orbiteur brûla dans l'atmosphère martienne lors de son arrivée et le petit atterrisseur Polar Lander s'écrasa au pôle Sud de Mars. Or, à l'exception des instruments, les sondes suivantes qui devaient être lancées en 2001 en étaient presque des copies conformes : l'atterrisseur de Mars Surveyor 2001 était même intégré et monté à près de 60 p. 100. Pour des raisons de sécurité, la N.A.S.A. a d'abord décidé d'annuler l'intégralité de cette mission. Mais, sous la pression des scientifiques, l'agence spatiale américaine a fini par maintenir la sonde orbitale, rebaptisée 2001 Mars Odyssey, en hommage à Stanley Kubrick et à Arthur C. Clarke. Il devenait en effet urgent de cartographier les réserves d'eau martienne, glacée ou liquide. 2001 Mars Odyssey, lancée le 7 avril 2001, a été mise en orbite autour de la planète rouge le 24 octobre de la même année. Tout porte maintenant à penser que l'eau sur Mars a été et est peut-être encore un agent d'érosion actif.

Les traces d'écoulements

C'est donc depuis les missions Viking et Mars Global Surveyor que l'on a identifié des formations trahissant le rôle actif de l'eau à la surface de Mars :

–  Des traces d'inondations catastrophiques ayant sculpté les paysages dans les derniers milliards d'années ont été mises en évidence. Ces chenaux, ressemblant à de vastes fonds de rivières asséchées, se sont formés de deux façons : par vidange catastrophique d'énormes volumes d'eau souterraine entraînant des écoulements torrentiels de boues et par l'arrivée progressive en surface d'eau contenue dans des nappes aquifères qui ont creusé des vallées fluviales de dimensions plus modestes.

Mars : détail d'un ancien chenal

Photographie : Mars : détail d'un ancien chenal

Nirgal Vallis est un ancien chenal d'inondations, venu alimenter un réseau fluviatile se jetant au sud dans Argyre Planitia, qui s'est alors changée en une petite mer au tout début de l'histoire de Mars, voici 3,5 milliards d'années. Nirgal Vallis est profonde de 800 mètres en moyenne et... 

Crédits : NASA

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Nanedi Vallis

Photographie : Nanedi Vallis

Cette image, obtenue le 8 janvier 1998 par la sonde Mars Global Surveyor, présente Nanedi Vallis, un chenal qui appartient à un réseau recoupant les plaines cratérisées de Xanthe Terra, sur Mars. On distingue des terrasses sur les flancs de Nanedi Vallis, d'une largeur moyenne de 2,5 km. 

Crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

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–  De vastes étendues dépourvues de cratères et recouvertes de terrains aux fractures polygonales géométriques trahissant la présence de terrains gelés (permafrosts ou pergélisols) ont été dévoilées dans les plaines boréales. Gorgé de glace, le sous-sol se déforme au gré des saisons : il s'étire et se contracte au fil des changements de température, créant de petites crevasses qui confèrent au sol une allure de vaste surface carrelée.

–  Des cratères semblent avoir abrité de vastes lacs pendant plusieurs milliers d'années, alors que le climat devait être différent de celui qui règne actuellement sur Mars. On y discerne des traces très claires de dépôts stratifiés témoignant de l'accumulation puis de la stagnation de l'eau pendant de longues périodes, lorsque la planète rouge possédait des conditions climatiques plus favorables qu'aujourd'hui. À l'origine, la surface de Mars devait être parsemée de tels lacs ainsi que de mers, qui remplissaient les plus grandes dépressions. Cette période chaude s'est étendue entre 4,3 et 3,4 milliards d'années, un temps suffisamment long pour que, peut-être, la vie éclose : ces cratères sont les meilleurs endroits que choisiraient les exobiologistes pour trouver les éventuelles traces fossiles d'une activité biologique.

–  Des traces récentes d'écoulements d'eau (ou fontaines) ont drainé des sédiments depuis quelques millions d'années. On pense que ces écoulements jaillissent d'une nappe phréatique située en moyenne à 100 mètres sous la surface et qui est mise au jour dans les dépressions des cratères. Des bouchons de glace obstruent les contacts que la nappe pourrait avoir vers l'extérieur sur les pentes des cratères ; lorsque l'un d'eux « saute », l'eau jaillit alors horizontalement avec un superbe panache de vapeur et entraîne vers le bas sur son passage des caillasses et des sédiments ; les coulées de boues descendent rapidement la pente et, ralenties par les débris, finissent par geler sur place en contrebas, créant un tablier d'éboulis. Parfois, une sous-couche plus sombre de matériaux est aussi entraînée : pour les géologues, ces coulées noirâtres sont très récentes, datant de quelques dizaines d'années seulement, car elles n'ont en effet pas eu le temps d'être recouvertes par les dépôts éoliens plus clairs qui tapissent le reste du paysage. Or [...]

Fontaines martiennes

Photographie : Fontaines martiennes

L'hiver, la surface de Mars se couvre de givre. Quand arrive le printemps, la gelée blanche se sublime, sauf aux endroits où les terrains gorgés de glace conservent la froidure de l'hiver. Ainsi sont mises en évidence d'anciennes « fontaines ». En effet, ici ont fondu autrefois l'été des... 

Crédits : NASA

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Mars

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Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Mars au printemps

Mars au printemps
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L'homme sur Mars, Francis Rocard

L'homme sur Mars, Francis Rocard
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Terre et Mars : caractéristiques physiques et orbitales

Terre et Mars : caractéristiques physiques et orbitales
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Écrit par :

  • : docteur en physique, directeur adjoint du service d'aéronomie du C.N.R.S., Verrières-le-Buisson, directeur de recherche au C.N.R.S.
  • : secrétaire de la Commission de l'exploration spatiale, Société astronomique de France
  • : doyen de l'U.F.R. sciences, université de Paris-XI-Sud
  • : docteur ès sciences, responsable des programmes d'exploration du système solaire au Centre national d'études spatiales

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Pour citer l’article

Éric CHASSEFIÈRE, Olivier de GOURSAC, Philippe MASSON, Francis ROCARD, « MARS, planète », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 juin 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/mars-planete/