Mars (planète) - Définition

Introduction

Mars

Mars vue par les sondes Viking en 1980.
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe	227 936 637 km (1,52366231 UA)
Aphélie	249 228 730 km (1,66599116 UA)
Périhélie	206 644 545 km (1,38133346 UA)
Circonférence orbitale	~1 430 000 000 km (9,553 UA)
Excentricité	0,09341233
Période de révolution	686,9601 d (1,8808 a)
Période synodique	779,9643 d
Vitesse orbitale moyenne	24,077 km/s
Vitesse orbitale maximale	26,499 km/s
Vitesse orbitale minimale	21,972 km/s
Inclinaison sur l'écliptique	1,85061°
Nœud ascendant	49,578°
Argument du périhélie	286,46230°
Satellites connus	2 (Phobos, Déimos)
Caractéristiques physiques
Rayon équatorial	3 396,2 ± 0,1 km (0,533 Terre)
Rayon polaire	3 376,2 ± 0,1 km (0,531 Terre)
Rayon moyen volumétrique	3 389,5 km (0,532 Terre)
Aplatissement	0,00589 ± 0,00015
Périmètre équatorial	21 344 km (0,5326 Terre)
Superficie	144 798 500 km2 (0,284 Terre)
Volume	163,18×109 km3 (0,151 Terre)
Masse	641,85×1021 kg (0,107 Terre)
Masse volumique globale	3 933,5 ± 0,4 kg/m3
Gravité de surface	3,711 m/s2 (0,376 g)
Vitesse de libération	5,027 km/s
Période de rotation (jour sidéral)	1,025957 d (24,622962 h)
Vitesse de rotation (à l’équateur)	868,220 km/h
Inclinaison de l’axe	25,19°
Albédo géométrique visuel	0,15
Albédo de Bond	0,25
Irradiance solaire	589,2 W/m2 (0,431 Terre)
Température d'équilibre du corps noir	210,1 K (-62,9 °C)
Température de surface :
Maximum :	270 K (-3 °C)
Moyenne :	210 K (-63 °C)
Minimum :	140 K (-133 °C)
Caractéristiques de l’atmosphère
Pression atmosphérique	636 (30 à 1 155) Pa
Masse volumique au sol	0,020 kg/m3
Masse totale	25×1015 kg
Hauteur	11,1 km
Masse molaire moyenne	43,34 g/mol
Dioxyde de carbone CO2	95,32 %
Diazote N2	2,7 %
Argon Ar	1,6 %
Dioxygène O2	0,13 %
Monoxyde de carbone CO	0,07 %
Vapeur d'eau H2O	0,03 %
Monoxyde d'azote NO	130 ppm
Hydrogène moléculaire H2	15 ppm
Néon Ne	2,5 ppm
Eau lourde HDO	850 ppb
Krypton Kr	300 ppb
Méthanal HCHO	130 ppb
Xénon Xe	80 ppb
Ozone O3	30 ppb
Peroxyde d'hydrogène H2O2	18 ppb
Méthane CH4	10,5 ppb
Histoire
Divinité babylonienne	Nergal
Divinité grecque	Ἄρης
Nom chinois (élément associé)	Huǒxīng 火星 (feu)

Mars est la quatrième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la deuxième par masse et par taille croissantes. Son éloignement au Soleil est compris entre 1,381 et 1,666 UA, avec une période orbitale de 686,71 jours. C'est une planète tellurique, comme le sont Mercure, Vénus et la Terre, environ dix fois moins massive que la Terre mais dix fois plus massive que la Lune. Sa topographie présente des analogies aussi bien avec la Lune, à travers ses cratères et ses bassins d'impact, qu'avec la Terre, avec des formations d'origine tectonique et climatique telles que des volcans, des rifts, des vallées, des mesas, des champs de dunes et des calottes polaires. La plus grande montagne du Système solaire, Olympus Mons (qui est aussi un volcan bouclier), et le plus grand canyon, Valles Marineris, se trouvent sur Mars. Le Bassin boréal, s'il s'avère qu'il s'agit bien d'un bassin unique, serait alors également le plus grand bassin d'impact du Système solaire.

Mars a aujourd'hui perdu la presque totalité de son activité géologique interne, et seuls des événements mineurs surviendraient encore épisodiquement à sa surface, tels que des glissements de terrain (qui peuvent cependant être de grande ampleur), sans doute des geysers de CO₂ dans les régions polaires, peut-être des séismes, voire de rares éruptions volcaniques sous forme de petites coulées de lave. La période de rotation de Mars est du même ordre que celle de la Terre, et son obliquité lui confère un cycle des saisons similaire à celui que nous connaissons ; ces saisons sont toutefois marquées par une excentricité orbitale cinq fois et demie plus élevée que celle de la Terre, d'où une asymétrie saisonnière sensiblement plus prononcée entre les deux hémisphères.

Mars peut être observée à l’œil nu, avec un éclat bien plus faible que celui de Vénus mais qui peut, lors d'oppositions rapprochées, dépasser l'éclat maximum de Jupiter, atteignant une magnitude apparente de -2,91, tandis que son diamètre apparent varie de 25,1 à 3,5 secondes d'arc selon que sa distance à la Terre varie de 55,7 à 401,3 millions de kilomètres. Mars a toujours été caractérisée visuellement par sa couleur rouge, due à l'abondance de l'hématite amorphe — oxyde de fer(III) Fe₂O₃ — à sa surface. C'est ce qui l'a fait associer à la guerre depuis l'Antiquité, d'où son nom en Occident d'après le dieu Mars de la guerre dans la mythologie romaine, assimilé au dieu Arès de la mythologie grecque. En français, Mars est souvent surnommée « la planète rouge » en raison de cette couleur particulière.

Avant le survol de Mars par Mariner 4 en 1965, on pensait qu'il s'y trouvait de l'eau liquide en surface et que des formes de vie similaires à celles existant sur Terre pouvaient s'y être développées, thème très fécond en science fiction. Les variations saisonnières d'albédo à la surface de la planète étaient attribuées à de la végétation, tandis que des formations rectilignes perçues dans les lunettes astronomiques et les télescopes de l'époque étaient interprétées, notamment par l'astronome amateur américain Percival Lowell, comme des canaux d'irrigation traversant des étendues désertiques avec de l'eau issue des calottes polaires. Toutes ces spéculations ont été balayées par les sondes spatiales qui ont étudié Mars : dès 1965, Mariner 4 permit de découvrir une planète dépourvue de champ magnétique global, avec une surface cratérisée rappelant celle de la Lune, et une atmosphère ténue ayant une pression au sol d'environ 600 Pa (5,9×10^-3 atm) pour une température moyenne de 210 K (-63 °C).

Depuis lors, et malgré ce premier contact quelque peu décevant, Mars fait l'objet de programmes d'exploration plus ambitieux que pour aucun autre objet du Système solaire : de tous les astres que nous connaissons, c'est en effet celui qui présente l'environnement différant le moins de celui de notre planète. Cette exploration intensive nous a apporté une bien meilleure compréhension de l'histoire géologique martienne, révélant notamment l'existence d'une époque reculée — le Noachien — où les conditions en surface devaient être assez similaires à celles de la Terre à la même époque, avec la présence de grandes quantités d'eau liquide, vraisemblablement chargée d'acide sulfurique, connu notamment pour en abaisser sensiblement le point de congélation ; la sonde Phoenix, qui a atterri non loin de la calotte polaire boréale, a ainsi découvert en été 2008 de la glace d'eau à une faible profondeur dans le sol de Vastitas Borealis.

Enfin, Mars possède deux petits satellites naturels, Phobos et Deimos, ressemblant à des astéroïdes et nommés d’après Phobos (la peur) et Déimos (la terreur) de la mythologie grecque, qui sont les enfants d’Arès.