Mars est la quatrième planète de notre système solaire et la deuxième plus petite après Mercure. Nommé d'après l'ancien dieu romain de la guerre. Son surnom "Planète rouge" vient de la teinte rougeâtre de la surface, qui est due à la prédominance de l'oxyde de fer. Toutes les quelques années, lorsque Mars est en opposition avec la Terre, elle est plus visible dans le ciel nocturne. Pour cette raison, les gens ont observé la planète pendant des millénaires et son apparition dans le ciel a joué un rôle important dans la mythologie et les systèmes astrologiques de nombreuses cultures. À l'ère moderne, il est devenu un trésor de découvertes scientifiques qui ont élargi notre compréhension du système solaire et de son histoire.
Taille, orbite et masse de Mars
Le rayon de la quatrième planète à partir du Soleil est d'environ 3396 km à l'équateur et de 3376 km dans les régions polaires, ce qui correspond à 53% du rayon de la Terre. Et bien qu'elle soit moitié moins importante, la masse de Mars est de 6,4185 x 10²³ kg, soit 15,1 % de la masse de notre planète. L'inclinaison de l'axe est similaire à celle de la terre et est égale à 25,19° par rapport au plan de l'orbite. Cela signifie que la quatrième planète à partir du Soleil connaît également un changement de saison.
À sa distance la plus éloignée du Soleil, Marsorbites à une distance de 1,666 UA. e., soit 249,2 millions de km. Au périhélie, lorsqu'elle est la plus proche de notre étoile, elle est à 1,3814 UA de celle-ci. soit 206,7 millions de km. La planète rouge met 686,971 jours terrestres, ce qui équivaut à 1,88 année terrestre, pour effectuer une orbite autour du Soleil. En jours martiens, qui sur Terre sont d'un jour et 40 minutes, une année est de 668,5991 jours.
Composition du sol
Avec une densité moyenne de 3,93 g/cm³, cette caractéristique de Mars la rend moins dense que la Terre. Son volume est d'environ 15% du volume de notre planète, et sa masse est de 11%. Le Mars rouge est le résultat de la présence d'oxyde de fer en surface, mieux connu sous le nom de rouille. La présence d'autres minéraux dans la poussière donne d'autres nuances - or, marron, vert, etc.
Cette planète terrestre est riche en minéraux contenant du silicium et de l'oxygène, des métaux et d'autres substances que l'on trouve habituellement sur les planètes rocheuses. Le sol est légèrement alcalin et contient du magnésium, du sodium, du potassium et du chlore. Des expériences faites sur des échantillons de sol montrent également que son pH est de 7,7.
Bien que l'eau liquide ne puisse pas exister à la surface de Mars en raison de sa mince atmosphère, de grandes concentrations de glace sont concentrées dans les calottes polaires. De plus, du pôle à 60° de latitude, la ceinture de pergélisol s'étend. Cela signifie que l'eau existe sous la majeure partie de la surface sous la forme d'un mélange de ses états solide et liquide. Les données radar et les échantillons de sol ont confirmé la présence de réservoirs souterrainségalement aux latitudes moyennes.
Structure interne
La planète Mars, vieille de 4,5 milliards d'années, est constituée d'un noyau métallique dense entouré d'un manteau de silicium. Le noyau est composé de sulfure de fer et contient deux fois plus d'éléments légers que le noyau terrestre. L'épaisseur moyenne de la croûte est d'environ 50 km, le maximum est de 125 km. Si l'on tient compte de la taille des planètes, alors la croûte terrestre, dont l'épaisseur moyenne est de 40 km, est 3 fois plus fine que celle de Mars.
Les modèles modernes de sa structure interne suggèrent que la taille du noyau dans un rayon de 1700-1850 km, et il se compose principalement de fer et de nickel avec environ 16-17% de soufre. En raison de sa taille et de sa masse plus petites, la gravité à la surface de Mars n'est que de 37,6 % de celle de la Terre. L'accélération gravitationnelle y est de 3,711 m/s², contre 9,8 m/s² sur notre planète.
Caractéristiques de surface
Red Mars est poussiéreux et sec d'en haut, et géologiquement, il ressemble beaucoup à la Terre. Il a des plaines et des chaînes de montagnes, et même les plus grandes dunes de sable du système solaire. Voici également la plus haute montagne - le volcan bouclier Olympus, et le canyon le plus long et le plus profond - la vallée de la Marinera.
Les cratères d'impact sont des éléments typiques du paysage qui parsèment la planète Mars. Leur âge est estimé en milliards d'années. En raison de la lenteur de l'érosion, ils sont bien conservés. Le plus grand d'entre eux est la vallée de Hellas. La circonférence du cratère est d'environ 2300 km et sa profondeur atteint 9 km.
A la surface de Mars aussiles ravins et les canaux peuvent être distingués, et de nombreux scientifiques pensent que l'eau les traversait autrefois. En les comparant à des formations similaires sur Terre, on peut supposer qu'elles sont au moins partiellement formées par l'érosion hydrique. Ces canaux sont assez grands - 100 km de large et 2 000 km de long.
Satellites martiens
Mars a deux petites lunes, Phobos et Deimos. Ils ont été découverts en 1877 par l'astronome Asaph Hall et portent le nom de personnages mythiques. Selon la tradition de prendre des noms de la mythologie classique, Phobos et Deimos sont les fils d'Ares, le dieu grec de la guerre, qui était le prototype du Mars romain. Le premier d'entre eux personnifie la peur, et le second - la confusion et l'horreur.
Phobos mesure environ 22 km de diamètre et la distance à Mars est de 9 234,42 km au périgée et de 9 517,58 km à l'apogée. C'est en dessous de l' altitude synchrone et il ne faut que 7 heures au satellite pour faire le tour de la planète. Les scientifiques ont calculé que dans 10 à 50 millions d'années, Phobos pourrait tomber à la surface de Mars ou se diviser en une structure annulaire autour d'elle.
Deimos a un diamètre d'environ 12 km, et sa distance à Mars est de 23 455,5 km au périgée et de 23 470,9 km à l'apogée. Le satellite fait une révolution complète en 1,26 jours. Mars peut avoir des satellites supplémentaires de moins de 50 à 100 m de diamètre, et il y a un anneau de poussière entre Phobos et Deimos.
Selon les scientifiques, ces satellites étaient autrefois des astéroïdes, mais ils ont ensuite été capturés par la gravité de la planète. Le faible albédo et la composition des deux lunes (carbonechondrite), qui est similaire au matériau des astéroïdes, appuient cette théorie, et l'orbite instable de Phobos semblerait suggérer une capture récente. Cependant, les orbites des deux lunes sont circulaires et dans le plan de l'équateur, ce qui est inhabituel pour les corps capturés.
Atmosphère et climat
La météo sur Mars est due à la présence d'une atmosphère très fine, composée à 96 % de dioxyde de carbone, 1,93 % d'argon et 1,89 % d'azote, ainsi que des traces d'oxygène et d'eau. Il est très poussiéreux et contient des particules aussi petites que 1,5 micron de diamètre, ce qui donne au ciel martien un jaune foncé lorsqu'il est vu de la surface. La pression atmosphérique varie entre 0,4 et 0,87 kPa. Cela équivaut à environ 1 % de la Terre au niveau de la mer.
En raison de la mince couche de la coquille gazeuse et de la plus grande distance du Soleil, la surface de Mars se réchauffe beaucoup plus que la surface de la Terre. En moyenne, il fait -46°C. En hiver, elle descend à -143°C aux pôles, et en été à midi à l'équateur elle atteint 35°C.
Des tempêtes de poussière font rage sur la planète, qui se transforment en petites tornades. Des ouragans plus puissants se produisent lorsque la poussière s'élève et est chauffée par le soleil. Les vents s'intensifient, créant des tempêtes longues de plusieurs milliers de kilomètres et qui durent plusieurs mois. Ils cachent en fait presque toute la surface de Mars à la vue.
Traces de méthane et d'ammoniac
Des traces de méthane ont également été trouvées dans l'atmosphère de la planète, dont la concentration est de 30 parties par milliard. Il est estimé queMars devrait produire 270 tonnes de méthane par an. Une fois rejeté dans l'atmosphère, ce gaz ne peut exister que pendant une période de temps limitée (0,6 à 4 ans). Sa présence, malgré sa courte durée de vie, indique qu'une source active doit exister.
Les options suggérées incluent l'activité volcanique, les comètes et la présence de formes de vie microbiennes méthanogènes sous la surface de la planète. Le méthane peut être produit par un processus non biologique appelé serpentinisation, impliquant de l'eau, du dioxyde de carbone et de l'olivine, qui est courant sur Mars.
Mars Express a également détecté de l'ammoniac, mais avec une durée de vie relativement courte. On ne sait pas ce qui le produit, mais l'activité volcanique a été suggérée comme source possible.
Explorer la planète
Essayer de découvrir ce qu'est Mars a commencé dans les années 1960. Dans la période de 1960 à 1969, l'Union soviétique a lancé 9 engins spatiaux sans pilote sur la planète rouge, mais tous n'ont pas réussi à atteindre l'objectif. En 1964, la NASA a commencé à lancer des sondes Mariner. Les premiers étaient "Mariner-3" et "Mariner-4". La première mission a échoué lors du déploiement, mais la seconde, lancée 3 semaines plus tard, a terminé avec succès le voyage de 7,5 mois.
Mariner 4 a pris les premières images rapprochées de Mars (montrant des cratères d'impact) et a fourni des données précises sur la pression atmosphérique à la surface et a noté l'absence de champ magnétique et de ceinture de radiation. La NASA a poursuivi le programme avec le lancement d'une autre paire de sondes de survol Mariner 6 et 7,qui a atteint la planète en 1969
Dans les années 1970, l'URSS et les États-Unis se sont affrontés pour être les premiers à mettre un satellite artificiel en orbite autour de Mars. Le programme soviétique M-71 comprenait trois engins spatiaux - Kosmos-419 (Mars-1971C), Mars-2 et Mars-3. La première sonde lourde s'est écrasée lors du lancement. Les missions suivantes, Mars 2 et Mars 3, étaient une combinaison d'un orbiteur et d'un atterrisseur et ont été les premières stations à atterrir de manière extraterrestre (autre que sur la Lune).
Ils ont été lancés avec succès à la mi-mai 1971 et ont volé de la Terre à Mars pendant sept mois. Le 27 novembre, l'atterrisseur Mars 2 s'est écrasé en raison d'une panne d'ordinateur de bord et est devenu le premier objet artificiel à atteindre la surface de la planète rouge. Le 2 décembre, Mars-3 a effectué un atterrissage régulier, mais sa transmission a été interrompue après 14,5 de l'émission.
Pendant ce temps, la NASA a poursuivi le programme Mariner et a lancé les sondes 8 et 9 en 1971. Mariner 8 s'est écrasé dans l'océan Atlantique lors du lancement. Mais le deuxième vaisseau spatial a non seulement atteint Mars, mais est également devenu le premier lancé avec succès sur son orbite. Alors que la tempête de poussière durait à l'échelle planétaire, le satellite a réussi à prendre plusieurs photographies de Phobos. Alors que la tempête s'apaisait, la sonde a pris des photos qui ont fourni des preuves plus détaillées que de l'eau coulait autrefois à la surface de Mars. Une colline appelée les Neiges de l'Olympe (l'un des rares objets restés visibles lors d'une tempête de poussière planétaire) s'est également avérée être la formation la plus élevée du système solaire, conduisant àen le renommant Mont Olympe.
En 1973, l'Union soviétique a envoyé quatre autres sondes: les 4e et 5e orbiteurs de Mars, ainsi que les sondes orbitales et de descente Mars-6 et 7. Toutes les stations interplanétaires à l'exception de Mars-7 , ont transmis des données et l'expédition Mars-5 a été la plus réussie. Avant la dépressurisation du boîtier de l'émetteur, la station a réussi à transmettre 60 images.
En 1975, la NASA a lancé Viking 1 et 2, qui se composaient de deux orbiteurs et de deux atterrisseurs. La mission vers Mars visait à rechercher des traces de vie et à observer ses caractéristiques météorologiques, sismiques et magnétiques. Les résultats des expériences biologiques à bord des Vikings de rentrée n'ont pas été concluants, mais une nouvelle analyse des données publiées en 2012 a suggéré des signes de vie microbienne sur la planète.
Les orbiteurs ont fourni des données supplémentaires confirmant que l'eau existait autrefois sur Mars; de grandes inondations ont formé des canyons profonds de plusieurs milliers de kilomètres de long. De plus, des plaques de cours d'eau ramifiés dans l'hémisphère sud suggèrent que des précipitations sont tombées ici.
Reprise des vols
La quatrième planète à partir du soleil n'a été explorée que dans les années 1990, lorsque la NASA a envoyé la mission Mars Pathfinder, qui consistait en un vaisseau spatial qui a atterri sur une station avec la sonde mobile Sojourner. L'appareil a atterri sur Mars le 4 juillet 1987 et est devenu la preuve de la viabilité des technologies qui seront utilisées dans d'autres expéditions, telles quecomme l'atterrissage avec airbag et l'évitement automatique d'obstacles.
La prochaine mission vers Mars est le satellite de cartographie MGS, qui a atteint la planète le 12 septembre 1997 et a commencé ses opérations en mars 1999. Pendant une année martienne complète, à basse altitude, presque en orbite polaire, il a étudié la toute la surface et l'atmosphère et a envoyé plus de données planétaires que toutes les missions précédentes combinées.
5 novembre 2006 MGS a perdu le contact avec la Terre et les efforts de récupération de la NASA ont pris fin le 28 janvier 2007
En 2001, le Mars Odyssey Orbiter a été envoyé pour découvrir ce qu'est Mars. Son objectif était de rechercher des preuves de l'existence de l'eau et de l'activité volcanique sur la planète à l'aide de spectromètres et d'imageurs thermiques. En 2002, il a été annoncé que la sonde avait détecté une grande quantité d'hydrogène, preuve d'énormes dépôts de glace dans les trois premiers mètres du sol à moins de 60° du pôle Sud.
Le 2 juin 2003, l'Agence spatiale européenne (ESA) a lancé Mars Express, un vaisseau spatial composé d'un satellite et de l'atterrisseur Beagle 2. Elle est entrée en orbite le 25 décembre 2003 et la sonde est entrée dans l'atmosphère de la planète le même jour. Avant que l'ESA ne perde le contact avec l'atterrisseur, le Mars Express Orbiter a confirmé la présence de glace et de dioxyde de carbone au pôle sud.
En 2003, la NASA a commencé à explorer la planète dans le cadre du programme MER. Il a utilisé deux rovers Spirit et Opportunity. La mission vers Mars avait pour tâche d'explorer diversla roche et le sol afin de trouver des preuves de la présence d'eau ici.
12.08.05 le Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) a été lancé et a atteint l'orbite de la planète le 10.03.06. À bord de l'appareil se trouvent des instruments scientifiques conçus pour détecter l'eau, la glace et les minéraux à la surface et sous la surface. En outre, MRO soutiendra les futures générations de sondes spatiales en surveillant quotidiennement la météo et les conditions de surface de Mars, en recherchant de futurs sites d'atterrissage et en testant un nouveau système de télécommunications qui accélérera la communication avec la Terre.
6 août 2012, le laboratoire scientifique MSL Mars de la NASA et le rover Curiosity ont atterri dans le cratère Gale. Avec leur aide, de nombreuses découvertes ont été faites concernant les conditions atmosphériques et de surface locales, et des particules organiques ont également été détectées.
Le 18 novembre 2013, dans une autre tentative pour découvrir ce qu'est Mars, le satellite MAVEN a été lancé, dont le but est d'étudier l'atmosphère et de relayer les signaux des rovers robotiques.
La recherche continue
La quatrième planète à partir du Soleil est la planète la plus étudiée du système solaire après la Terre. Actuellement, les stations Opportunity et Curiosity opèrent à sa surface, et 5 engins spatiaux opèrent en orbite - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM et Maven.
Ces sondes ont capturé des images incroyablement détaillées de la planète rouge. Ils ont aidé à découvrir qu'il y avait autrefois de l'eau là-bas et ont confirmé que Mars et la Terre sont très similaires - elles ont des calottes polaires, des saisons, une atmosphère etla présence d'eau. Ils ont également montré que la vie organique pouvait exister aujourd'hui et existait très probablement avant.
L'obsession de l'humanité pour Mars se poursuit sans relâche, et nos efforts pour étudier sa surface et démêler son histoire sont loin d'être terminés. Dans les prochaines décennies, nous continuerons probablement d'y envoyer des rovers et d'y envoyer un homme pour la première fois. Et avec le temps, compte tenu de la disponibilité des ressources nécessaires, la quatrième planète à partir du Soleil deviendra un jour habitable.
