Depuis longtemps, l’Homme est donc passionné par la planète Mars, fasciné par sa couleur rougeâtre. Les premiers écrits relatant l’existence de la planète rouge datent de l’an 2441 avant Jésus Christ, lorsque les astronomes de l’empereur chinois Huang-Ti observent une conjonction planétaire. A quelques jours de l’arrivée du rover Perseverance, le Journal De l’Espace vous propose un dossier en deux parties entièrement dédié à l’histoire de Mars.
Depuis longtemps, l’Homme est donc passionné par la planète Mars, fasciné par sa couleur rougeâtre. Les premiers écrits relatant l’existence de la planète rouge datent de l’an 2441 avant Jésus Christ, lorsque les astronomes de l’empereur chinois Huang-Ti observent une conjonction planétaire. A quelques jours de l’arrivée du rover Perseverance, le Journal De l’Espace vous propose un dossier en deux parties entièrement dédié à l’histoire de Mars.
Mars: une planète qui fascine depuis l'Antiquité
Deux mille ans avant notre ère, les astronomes égyptiens s’intéressent aussi à Mars et nomment la planète Rê-Horakhty (Rê, l’Horus de l’horizon). La plupart des civilisations antiques associent déjà l’astre rouge aux pratiques guerrières.
Au fil des siècles, la planète prendra plusieurs surnoms: considérée comme un dieu maléfique, les indiens l’appelleront Angaraka (le charbon ardent), tandis que les grecs lui donnent le nom d’Arès, fils de Zeus et dieu des batailles assoiffé de sang. C’est finalement sous la domination de l’Empire Romain que la planète prend le nom de Mars, dieu des guerriers et père de Romulus, fondateur de Rome.
Les premières observations
Après la période de stagnation culturelle et scientifique du Moyen-Age, l’Europe de la Renaissance s’intéresse de nouveau à la planète rouge, notamment lorsque le scientifique polonais Nicolas Copernic étudie le mouvement de l’astre pour remettre en question le modèle géocentrique adopté par l’Eglise Chrétienne.
En 1610, Galilée utilise les premières lunettes astronomiques pour observer Mars, confirmant par la même occasion la forme sphérique des planètes, avant que le napolitain Francesco Montana dessine la toute première carte de l’astre rouge en 1644.
Mars, une planète pas si différente?
Avec le temps, les télescopes se perfectionnent et permettent d’affiner les observations des astronomes. En 1659, Christian Huygens réussit à calculer la vitesse de rotation de la planète et définit déjà le jour martien (aujourd’hui appelé sol) comme étant “équivalent à une journée sur Terre », tandis que Giovanni Domenica Cassini repère pour la première fois la lueur blanchâtre des calottes polaires de Mars.
L’astronome italien décrit même les formes sombres qui correspondent en fait au vaste réseau de canyons parcourant la zone équatoriale de la planète, une structure morphologique qui ne sera identifiée que 350 ans plus tard par la sonde américaine Mariner.
Mars, un monde habité?
En septembre 1877, Giovanni Schiaparelli profite de la position avantageuse de Mars pour dessiner les structures linéaires qu’il repère à l’aide de sa lunette. L’astronome italien annote alors ses croquis en utilisant le terme de “canaux” pour désigner ce qu’il pense être des formations géologiques naturelles. En passant de l’italien à l’anglais, l’expression traduite perd de son sens initial et semble sous-entendre que les structures dessinées par Schiaparelli sont d’origine artificielle.
Au début du 19ème siècle, Mars devient le symbole d’une nouvelle course culturelle alors que les sociétés évoluent et que la science-fiction se démocratise. Dans ce contexte, les croquis de l’astronome italien sont repris pour répandre l’idée selon laquelle la surface de la planète rouge serait terraformée par une civilisation extraterrestre.
Des forêts martiennes?
Entre-temps, l’auteur et mathématicien américain Percival Lowell décide de se consacrer à l’astronomie et construit en 1894 son propre observatoire en Arizona pour observer la mystérieuse planète guerrière. Persuadé de pouvoir y trouver une civilisation martienne, l’astronome amateur reprend les cartes de Schiaparelli et finit par conclure que Mars est couverte d’une forêt dense qui serait irriguée par les fameux “canaux” martiens.
A cette époque, ses théories deviennent rapidement populaires et il faudra attendre la fin des années 1960 et l’envoi des premières sondes spatiales vers Mars pour mettre définitivement un terme au fantasme de Lowell: les fameux “canaux” martiens de Schiaparelli ne sont en fait qu’une simple illusion d’optique.
Les caractéristiques de la planète Mars
Mars, la petite soeur de la Terre?
La quatrième planète de notre système solaire est la deuxième plus grosse planète tellurique après Mercure, et sa masse ne représente qu’un peu moins de 11% de celle de notre planète. Du fait de cette différence de taille, la gravité à la surface de la planète rouge est d’environ un tiers de la gravité terrestre, ou encore le double de celle observée sur la Lune.
Tout comme notre satellite naturel, Mars est dépourvue de champ magnétique global et si un astronaute pouvait un jour marcher à sa surface, il recevrait alors 4 fois la dose de rayonnement reçue par un passager de la station spatiale internationale (ISS).
Comme on vient de le voir, Mars a depuis toujours intrigué l’Homme du fait de sa couleur rougeâtre, qui est en fait liée à la poussière riche en oxyde de fer recouvrant sa surface, et dont les paysages rappellent étrangement les régions désertiques de la Terre.
Mars, une Terre désertique?
En effet, Mars est parcourue de champs de dunes, d’anciens volcans, de gigantesques canyons et de grands lits de rivières asséchées et ses deux pôles sont recouverts en permanence de glace d’eau et de glace carbonique.
Sur cet astre aux paysages familiers, une journée martienne (appelée sol) dure un peu plus de 24 heures, et la planète rouge tourne sur elle-même avec une inclinaison de 25,2° (contre 23,4 pour la Terre).
C’est notamment cette dernière caractéristique qui explique la similitude des cycles des saisons entre les deux planètes rocheuses.
Une atmosphère 150 fois moins dense
Mais contrairement à la Terre, l’atmosphère de Mars est extrêmement fine: à son maximum, la pression atmosphérique martienne représente celle que l’on trouverait sur Terre à 35 kilomètres d’altitude! Pour expliquer cette différence, les scientifiques pensent que Mars était entourée d’une atmosphère beaucoup plus dense à une époque, avant d’être progressivement érodée par le bombardement solaire suite à la disparition de son champ magnétique.
Ce phénomène, aussi appelé “échappement atmosphérique”, est toujours en cours. Depuis 2014 l’orbiteur américain Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) suit ce processus en surveillant les couches atmosphériques hautes exposées aux vents solaires.
Mars, un charbon ardent glacé
Depuis les années 1970, on connaît plus en détails la composition et les caractéristiques de l’atmosphère martienne, notamment grâce aux mesures réalisées par les deux atterrisseurs du programme Viking.
Orbitant en moyenne à 220 millions de kilomètres de notre soleil, la planète rouge reçoit entre 37 et 50% de l’énergie solaire que l’on reçoit sur Terre.
Pour cette raison, la fine atmosphère martienne peine à retenir la chaleur et l’écart des températures entre le jour et la nuit dépasse parfois les 100°c (degrés celsius). Si la sonde Viking 1 a par exemple mesuré des températures variant de -90 à -30°c, on sait aujourd’hui que la température moyenne sur Mars est de -63°c, avec des extrêmes enregistrés à -143°c et +20°c.
Une composition chimique bien différente
L’air sur Mars se compose principalement de gaz carbonique (95%), d’azote et d’argon, accompagnés de quelques traces d’autres éléments comme la vapeur d’eau, l’oxygène et l’hydrogène. Par le passé, certaines études spectrographiques ont démontré des taux significatifs de méthane. D’abord attribué à la présence d’une vie martienne par les plus optimistes, ce composé parfois marqueur d’activité biologique peut aussi être issu d’une activité volcanique ou de la chute de météorites.
La vie a-t-elle pu naître sur Mars par le passé? Reste-t-il de l’eau liquide sur Mars? Pourquoi les scientifiques s’intéressent-ils autant à la planète rouge? Pour répondre à ces questions, le Journal De l’Espace vous donne rendez-vous dans quelques jours pour la deuxième partie de ce dossier spécial consacré à Mars!
Pierre-Henri Le Besnerais