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Les Lunes Martienne

[ MARS ] Dossier Phobos & Deimos

Les Mysteres de Mars

Publié le 19 octobre 2003 - Modifié le dimanche 8 mai 2005 :: 4552 visites robots/humains. ( Popularité: 11)

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Pendant des années, on a spéculé que Phobos ne serait en fait qu’un satellite artificiel vide, et qu’il avait été mis en orbite par une forme de vie intelligente.

Le satellite russe Phobos 1 n’est jamais arrivé jusqu’à Mars, et les tentatives de Phobos 2 de scanner la lune à l’aide d’un laser spectroscopique, et d’y atterrir, ont été désastreuses. Les dernières images en date que Phobos 2 a pu prendre, montrent un OVNI en approche.

La découverte
Comme Galilée avait découvert en 1610 quatre satellites à Jupiter et comme la Terre n’en possédait qu’un seul, il en fallait deux à Mars - qui se trouve entre ces deux planètes - pour que l’harmonie du Monde soit préservée. C’est ainsi que Johannes Kepler voyait les choses au XVI ème siècle. Son raisonnement était certes tiré par les cheveux (Saturne et Uranus ont chacune plus d’une dizaine de satellites, et elles n’entrent donc pas dans le schéma ordonné de Kepler), mais le bougre avait raison. Mars possède bien deux satellites, dont l’existence a donc été suspectée totalement par hasard, bien avant leur découverte réelle.

Dans Micromégas de Voltaire, un conte philosophique paru en 1752, on trouve une allusion aux deux lunes de Mars : les habitants de Sirius ont observé "deux lunes qui servent à cette planète et qui ont échappé au regard des astronomes ». Il est fort probable que Voltaire fut influencé par l’hypothèse de Kepler. Plus amusant encore, Jonathan Swift, dans les Voyages de Gulliver (1726), ne s’est pas trompé de beaucoup en attribuant une période de révolution de 10 heures pour le premier satellite (Phobos, qui tourne en 7h 39 min) et de 21 heures pour la deuxième lune (Deimos, qui tourne en 30h 18 min) ! Signalons enfin que dans l’imaginaire fertile d’Edgar Rice Burroughs (le père de tarzan), les deux satellites de Mars portaient le nom poétique de "lunes de Barsoom". Ce terme est apparu en 1912 dans une histoire de Burroughs intitulée "sous les lunes de Mars" et qui a été ensuite publiée en 1917 sous la forme d’un roman de science-fiction très connu : la princesse de Mars.

De nombreuses personnes partirent à la recherche des lunes de Mars, dont William Herschel en 1783 et Henri Louis d’Arrest - le directeur de l’observatoire de Copenhague -, en 1862 et 1864, en vain cependant. Edward Holden s’était également lancé en 1875 dans une recherche des lunes martiennes avec la lunette de 66 centimètres de l’observatoire de la marine des Etats- Unis (situé près de Washington), sans plus de succès.


- Asaph Hall (1829-1907) découvre en 1877 les deux lunes de Mars, Phobos et Deimos (Crédit photo : droits réservés).

Lors de la grande opposition d’août 1877, Asaph Hall, qui travaille dans le même observatoire, décide lui aussi de tenter sa chance. L’idée lui vient en constatant le caractère erroné de certaines données astronomiques, pourtant publiées dans des ouvrages de référence. En décembre 1876, en suivant l’évolution d’un satellite de saturne, Hall détermine avec une grande précision la durée de rotation de la planète aux anneaux. Il s’aperçoit alors qu’il existe une différence d’un quart d’heure entre sa valeur et celle donné dans les livres d’astronomie. Hall comprend alors qu’il ne peut plus accorder une confiance aveugle aux ouvrages de référence, et que ces derniers sont souvent rédigés par des auteurs qui n’ont même pas pris la peine de refaire certains calculs, ou de consulter les sources originales (il est intéressant de remarquer que l’historien des sciences Stephen Jay Gould fait une observation totalement similaire dans la préface de son huitième recueil d’essai "les coquillages de Léonard" paru en 1998). Hall, qui a lu a de nombreuses reprises que la planète Mars ne possédait aucun satellite, commence à douter de la solitude de cet astre.

Hall estime bientôt que d’Arrest, qui avait surestimé la taille de la région dans laquelle les éventuels satellites pouvaient évoluer, n’a pas porté suffisamment d’attention à la proche région de Mars. Noyée par le rayonnement émanant de la planète rouge, cette dernière est malheureusement impénétrable, et même le meilleur observateur peinerait à y distinguer un quelconque objet. Pour scruter ce secteur ingrat, Hall va concevoir et utiliser un système de cache qui occultera le halo martien, en faisant tomber une obscurité bienvenue dans la proche banlieue martienne. Dans la nuit du 10 août 1877, après des fouilles infructueuses, Asaph Hall est prêt d’abandonner lorsque sa femme, Angelina Stickney, l’encourage à persévérer et à poursuivre les recherches pendant encore au moins une nuit.

Et c’est ainsi qu’à 2h30 du matin, dans la nuit du 11 au 12 août, Hall finit par distinguer un point brillant autour de la planète rouge. Il ne peut malheureusement pas suivre longtemps cet éclat prometteur : son observatoire est situé à proximité du fleuve Potomac et il n’est pas rare qu’au petit matin, un brouillard s’élève du fleuve, contrariant alors toutes observations. Pendant quatre jours, les conditions sont défavorables et c’est seulement dans la nuit du 16 au 17 août qu’Asaph Hall peut de nouveau placer le point brillant dans le champ de sa lunette. Plus aucun doute n’est possible sur la nature de ce fanion éclatant, mais Asaph Hall ne se laisse pas emporter par l’excitation. La nuit suivante, il découvre stupéfait que le satellite martien possède un autre compagnon, qui évolue encore plus près de la planète rouge.

La découverte d’Asaph Hall se répand comme une traînée de poudre et les astronomes se pressent pour observer à leur tour les lunes martiennes. Edward Holden, l’assistant d’Asaph Hall, Simon Newcomb (l’ancien responsable de la lunette de 66 centimètres d’ouverture) et un astronome amateur du nom de Henry Draper essayent bientôt de tirer parti de la découverte des lunes martiennes. Dans un article du New York Times, Newcomb, le plus envieux des trois, tente de s’attribuer la paternité de la découverte, en indiquant qu’Asaph Hall n’avait pas clairement apprécié l’ampleur de ses observations avant que lui-même ne se mette à déterminer la période de révolution des satellites ... De son côté, Holden annonce bientôt la découverte d’un troisième puis d’un quatrième satellite grâce à l’utilisation d’un télescope de 71 centimètres d’ouverture appartenant à Draper. Hall doute avec raisons de l’existence de ces deux nouvelles lunes. Les calculs montrent bientôt que les deux corps n’obéissent même pas aux lois de Kepler, et Holden devient rapidement la risée des astronomes de Washington.

Pour baptiser les deux satellites martiens, Asaph Hall va s’en remettre à la mythologie, sur la suggestion d’un anglais, Henry Madan. Dans le quinzième livre de l’Iliade d’Homère, le dieu de la Guerre décide de séduire la belle Vénus en apparaissant sur un char tiré par deux chevaux inquiétants et musculeux, Phobos (la crainte) et Deimos (la terreur). Les deux lunes martiennes s’appelleront donc ainsi. Pour certains auteurs, Phobos et Deimos font également référence aux deux fils que Mars conçu avec Aphrodite.

Comme le note intelligemment William Shehan dans son ouvrage "la planète Mars", si la découverte de Phobos et Deimos a nécessité l’utilisation d’une lunette de 66 centimètres d’ouverture, les deux lunes seront ensuite facilement observées avec des instruments bien moins puissants. La découverte des satellites de Mars doit donc autant à l’ouverture d’esprit d’Asaph Hall et à sa capacité à remettre en question ce qui est ordinairement considéré comme acquis, qu’à la puissance de l’instrument utilisé.

Orbites des lunes martiennes

La découverte des lunes martiennes et la mesure des caractéristiques de leur orbite permis pour la première fois d’estimer la masse de Mars. Il est effectivement très difficile d’estimer la masse d’un corps isolé. Au contraire, lorsqu’une planète possède un ou plusieurs satellites, il devient aisé de la peser : la connaissance des orbites suivies par le ou les satellites en question permet effectivement d’en déduire sa masse. Grâce à cette méthode, Hall estima que Mars devait peser 0,1076 fois la masse de la Terre (une valeur très proche de la valeur actuelle, 0,1074 la masse terrestre).

Phobos et Deimos orbitent près de Mars, à quelques milliers de kilomètres de la planète. Les orbites sont circulaires et faiblement inclinées par rapport au plan équatorial de Mars (1° pour Phobos, 1,8° pour Deimos). L’orbite de Phobos a un rayon de 9380 km, celle de Deimos un rayon de 23 460 km. Phobos traverse la voûte céleste martienne en un peu moins de 3 heures 10 minutes, et accomplit une révolution complète en 7h et 39 minutes (soit trois tours de la planète par jour). Comme sa période de révolution est bien inférieure à celle de Mars, il se déplace à l’envers par rapport à Deimos. Vu depuis la surface de Mars, Phobos apparaîtrait comme un objet se levant à l’ouest et se couchant à l’est, et traversant le ciel comme un bolide, pour disparaître au maximum 3h10 après son lever.

Deimos, lui, est beaucoup plus lent. Il se lève à l’est, se couche à l’ouest et met 36 heures pour atteindre le zénith (il effectue une révolution complète en 30 h et 18 minutes). La rotation des deux lunes est synchrone : Phobos et Deimos montrent donc toujours la même face à Mars - le grand axe pointé vers la planète -, tout comme la Lune montre toujours la même face à la Terre. Etant très proches de la surface de Mars, les deux lunes ne sont pas visibles depuis certaines régions, comme les régions polaires. Pour apercevoir Phobos, un observateur doit se trouver entre -69° et + 69° de latitude, et entre -82° et +82° de latitude pour surprendre Deimos.

Proche de l’orbite synchrone, Deimos s’éloigne petit à petit de la planète rouge, de manière infiniment lente. Une fin calme et paisible, qui contraste fortement avec le destin tragique qui attend Phobos. La plus grande des lunes martiennes tombe effectivement lentement mais sûrement vers Mars, à la vitesse de 9 cm par an. Lentement mais inexorablement, les forces de marées resserrent leur étau sur l’infortuné satellite. Dans 20 à 40 millions d’années, Phobos finira par entrer dans la limite de Roche, une zone qui entoure chaque planète du système solaire, et où aucun corps ne peut survivre. Lorsqu’il franchira ce point de non retour, Phobos sera tiraillé de toutes parts. La différence des forces qui s’exerceront entre la face la plus proche de la planète et la face la plus éloignée dépassera sa cohésion interne, et le satellite éclatera en mille morceaux. Certains gros fragments tomberont peut-être à la surface de Mars comme autant de météorites, mais la plupart d’entre eux formeront probablement un anneau de débris autour de la planète.

C’est l’astronome Bevan Sharpless qui découvrit la lente décroissance de l’orbite de Phobos en 1944. Pour expliquer cette chute, Iosif Shklovsky, un astrophysicien russe, dressa d’abord une liste de plusieurs explications plausibles : influence du Soleil, influence d’un hypothétique champ magnétique ou de la gravité martienne. Il se tourna ensuite vers le rôle de l’atmosphère, mais découvrit que la densité atmosphérique était trop faible pour pouvoir opposer une résistance suffisante. Shklovsky avança alors que la densité de Phobos devait être bien plus basse que prévue, et entreprit de la calculer. Il démontra que la densité de la lune devait être environ 1/1000ème de celle de l’eau. Selon Shklovsky, pour expliquer un pareil chiffre, Phobos devait être un corps creux et les deux satellites de Mars étaient sans aucun doute des satellites artificiels lancés par des martiens maintenant disparus !

Taille et densité Contrairement à la lune, les satellites martiens sont de très petite tailles et leur dimension ne dépasse pas quelques dizaines de kilomètres. Phobos a une forme très irrégulière (27 km x 22 x 19 km) et sa surface est littéralement criblée de cratères d’impact. Le plus grand cratère de Phobos a un diamètre de 10 km, soit plus de 30 % de la taille du satellite. Celui-ci a été baptisé Stickney, d’après le nom de jeune fille de l’épouse d’Asaph Hall (Angelina Stickney), qui encouragea son mari à continuer sa recherche des lunes martiennes, en dépit de résultats préliminaires peu prometteurs.


- Phobos ou Deimos peuvent se représenter comme une grosse patate, que les mathématiciens préfèrent appeler un ellipsoïde tri axial (à trois axes). Le plus grand axe (a) est toujours pointé vers Mars, et tout comme la Lune, Phobos montre en permanence la même face à la planète Mars. L’axe intermédiaire (b) est situé dans le plan de l’orbite, tandis que le plus petit axe (c) est perpendiculaire au plan orbital (Crédit photo : droits réservés).

L’impact qui a formé le cratère Stickney a été d’une violence inouïe, et il aurait pu être fatal à Phobos. Un réseau de fissures émane du cratère et atteste du caractère brutal de l’impact (certaines de ces fissures mesurent 25 km, pour 5 à 90 mètres de profondeur et 40 à 700 mètres de large). L’autre cratère important de Phobos est le cratère Hall qui possède un diamètre de 6 km. La sonde Russe Phobos 2 a détecté de manière certaine un faible dégagement gazeux à son niveau. Malheureusement, la sonde n’a pas pu déterminer la composition de ce dégagement. Les scientifiques estiment qu’il devait s’agir d’eau.

Deimos a lui aussi une forme irrégulière (15 x 12 x 11 km). Sa surface est également couverte de cratères d’impact, même si ces derniers apparaissent moins nombreux. Le plus grand cratère d’impact de Deimos mesure 3 kilomètres de diamètre.

La densité des lunes a été estimée en divisant leur masse (déterminée en utilisant le décalage doppler du signal radio des sondes qui sont passées à proximité et qui ont donc subi leur influence gravitationnelle) et leur volume, connu à partir des images stéréo. Le résultat est étonnant : la densité des deux satellites est très faible (elle serait proche de 1,95 avec 20 à 30 % d’incertitude). Pour comparaison, la lune a une densité de 3,3, la Terre une densité de 5,5 et Mars une densité de 4,4. Avec une telle densité, il est presque certain que les deux satellites ne peuvent être entièrement solides (sans pour autant être creux comme une noix, comme le pensait Shklovsky). Leur intérieur doit être poreux, sans que l’on sache avec précision la nature de cette porosité. Phobos et Deimos pourraient aussi bien être constitués de l’assemblage de particules très fines que de gros blocs rocheux de plusieurs mètres amoncelés les uns à côté des autres, avec d’importants espaces vides entre eux. Les derniers résultats fournis par la sonde Mars Global Surveyor et l’observation du matériel excavé par le cratère d’impact Stickney semble indiquer une structure interne plutôt grossière. Notez que certains scientifiques ont émis une autre hypothèse pour expliquer cette densité : Phobos et Deimos posséderaient un cœur de glace !

Gravité, albédo et composition chimique

La gravité qui règne sur les satellites martiens est très faible. Sur Phobos, une personne de 68 kilogrammes ne pèserait plus que 57 grammes ! L’albédo des deux lunes est également surprenant, puisqu’il est voisin de 0,05 (l’albédo de Mars est de 0,25 et celui de Vénus de 0,80 !). Les lunes martiennes sont donc des corps particulièrement sombres. Des analyses spectrales ont été réalisées par les sondes Mariner 9, Viking, Phobos 2 et plus récemment par Mars Global Surveyor. Les propriétés spectrales des lunes ont également été étudiées grâce à certains télescopes terrestres. Le télescope spatial Hubble a lui aussi apporté sa contribution depuis son orbite basse terrestre. Enfin, une étude a été menée directement depuis la surface de Mars grâce à la caméra de Pathfinder.

Le spectre de la lumière solaire réfléchie par la surface des deux satellites indique qu’ils sont formés par un matériel noir tirant sur le rouge très sombre. Malgré la petite taille des deux satellites et les données spectrales limitées que nous possédons, nous savons aujourd’hui que Phobos et Deimos sont loin d’être homogènes et qu’ils affichent des variations subtiles de couleurs. Si le ton de base est bien un noir rougeâtre, certaines régions sont cependant plus rouges que d’autres ! Par exemple, la mission Phobos 2 a montré que les parois du cratère Stickney sont d’une couleur bien différente du reste du satellite. Ce résultat met en évidence une variation de composition avec la profondeur (Stickney est une véritable fenêtre sur l’intérieur du satellite, les cratères d’impact pouvant effectivement être assimilés à des puits de forages naturels).

Le matériel qui constitue les lunes martiennes ressemble comme deux gouttes d’eau à celui qui constitue astéroïdes et comètes. Phobos et Deimos seraient donc beaucoup plus proche de petits astéroïdes primitifs de type C (chondrites carbonées) de la ceinture principale que d’un corps du système solaire interne comme la lune. Ce qui pose donc le problème de l’origine de ces deux objets, dont l’âge, estimé à partir du taux de cratérisation, a été estimé entre 2,5 et 3 milliards d’années.

La première hypothèse envisage la capture par Mars d’astéroïdes provenant de la ceinture principale (ou de l’extérieur du système solaire). Mais cette hypothèse est confrontée à de graves problèmes dynamiques. Effectivement, on explique difficilement la capture et la mise en place de corps autour d’une planète sur une orbite équatoriale faiblement inclinée.

La deuxième hypothèse est celle de la co-accrétion : Phobos et Deimos se seraient formés en même temps que Mars, à partir de son disque d’accrétion. Dans ce cas, les deux lunes seraient assez proches des satellites tournant autour des planètes géantes (qui possèdent une orbite quasi circulaire en même temps qu’une faible inclinaison). Assemblés avec les matériaux qui constituent la planète rouge, ils devraient afficher une composition chimique identique à cette dernière, ce qui à première vue est loin d’être le cas. Les deux lunes sont constituées d’un matériau très sombre, qui rappelle beaucoup plus les astéroïdes carbonés de la ceinture d’astéroïde que les silicates de la croûte martienne. Pourtant, les analyses spectroscopiques peuvent s’accorder avec l’hypothèse de la co-accrétion. Dans le vide spatial, les silicates subissent une forte altération de la part des rayons cosmiques et du vent solaire, et donnent alors naissance à un matériau très proche de celui qui caractérise les astéroïdes carbonés.

Enfin, une troisième hypothèse intéressante a été suggérée : les lunes martiennes pourraient être formées par l’agrégation de particules rocheuses injectées en orbite après un énorme impact météoritique, comme celui qui a donné naissance au bassin d’Hellas. Dans ce cas, les lunes auraient une composition très proche de celle de la croûte martienne (là aussi, cette composition s’accorde avec les analyses spectroscopiques, si l’on considère que les silicates ont été dégradés par le milieu spatial). On le voit, nos deux démons martiens sont loin d’avoir livré la totalité de leurs mystères !


- Ce diagramme montre le spectre de Phobos (tel qu’il a été mesuré par Mars Pathfinder) ainsi que le spectre de différents corps du système solaire : un échantillon de sol lunaire ramené par les astronautes d’Apollo 11 et différentes classes d’astéroïdes. Phobos semble comparable au matériel primitif qui constitue les astéroïdes, mais aussi aux roches volcaniques (comme celle de la Lune ou de Mars), après une altération spatiale. En abscisse, la fraction de lumière réfléchie. En ordonnée, la longueur d’onde en nanomètres (Crédit photo : droits réservés).


- Images en fausses couleurs de la lune Phobos obtenues par la sonde russe Phobos 2. Les zones rouges correspondent aux surfaces les plus rouges du satellite, les zones bleues aux surfaces les moins rouges (la coloration de base de Phobos est un noir rougeâtre très sombre). On note l’importante variation de couleur qui apparaît aux alentours du cratère d’impact Stickney (zone franchement bleue sur l’image de droite). Ses éjecta sont donc d’une composition sensiblement différente du reste du satellite (Crédit photo : droits réservés).

Phobos

- (27 km x 22 x 19 km). Stickney, le plus gros cratère d’impact de Phobos est particulièrement bien visible.
La surface de Phobos est probablement recouverte d’une couche de régolite de 300 mètres d’épaisseur.
Il y a des milliards d’années, Phobos a été soumis à un intense bombardement météoritique. A chaque impact, une partie du sol se fragmentait.

Les chocs violents des impacts ont fini par transformer la surface autrefois solide en une poudre très fine, le régolite.

La composition de Phobos (ainsi que celle de Deimos) se rapprocherait de celle d’une chondrite carbonée de type C3 : silicate anhydre, carbone, composés organiques et glace.

La faible densité de Phobos pourrait indiquer que le satellite possède un intérieur très poreux, ou un cœur de glace.

La sonde Phobos 2 a en effet observé indirectement une sorte de dégagement de vapeur d’eau à la surface de Phobos (Crédit photo : NASA/JPL).

Carte de la surface de Phobos (Crédit photo : NASA)

Zoom Phobos MGS !
- Malin Space Science Systems/ASUS/NASA
- Date : 19 août 1998 (10:00 AM PDT).
- Distance entre Phobos et MGS : 1080 km.
- Région couverte : 8,2 km x 12 km.
- Résolution : 4 mètres/pixel.

Phobos, a été observé avec succès par la caméra à haute résolution (MOC) et le spectromètre d’émission thermique (TES) de la sonde Mars Global Surveyor. Les données présentées ici proviennent du deuxième passage (trois passages ont été réalisés, le 7, le 19 et le 31 août). La planification des activités de la sonde en vue d’étudier Phobos a été fortement compliquée par le fait qu’aucune détermination précise de l’orbite du satellite n’avait été faite depuis 10 ans. L’absence de données précises et récentes sur sa position a rendu difficile le pointage des instruments. Mais le résultat est surprenant. Les images renvoyées par la sonde sont spectaculaires, et certaines montrent des détails que l’on avait jamais vu auparavant.


- L’image A est l’une des meilleures images jamais prises du satellite Phobos. On y distingue plusieurs caractéristiques intéressantes associées à l’important cratère d’impact visible en haut à gauche, le fameux cratère Stickney.

Avec 10 km de diamètre (Phobos lui même ne mesure qu’une vingtaine de kilomètres), c’est le cratère d’impact le plus important du satellite martien.

Les rectangles blancs indiquent l’emplacement des images B et C. Ils mesurent chacun 1,92 km de côté. Le spectromètre d’émission thermique (TES) a réalisé des mesures pendant que la caméra enregistrait les images de Phobos.

Les températures relevées apparaissent sur l’image. On voit clairement que la température passe de -112°C dans les régions non ensoleillées pour monter quelques kilomètres plus loin à -4°C, au niveau des zones éclairées par les rayons du Soleil.

Cet écart énorme de température entre le jour et la nuit indique que la surface de Phobos est composé de très petites particules qui perdent rapidement leur chaleur dès que le Soleil cesse de les éclairer (notons que Phobos ne bénéficie pas non plus d’une atmosphère pour retenir sa chaleur pendant la nuit).

Phobos est donc recouvert d’une épaisse couche de poussière, d’au moins 1 mètre de profondeur.

La surface initiale solide a été littéralement réduite en poudre par les innombrables impacts météoritique que celle ci a subit pendant des millions d’années.

Les mesures effectuées par le TES vont également permettre de connaître la nature, la taille et la composition de la surface de Phobos.

- L’image B laisse apparaître des gros rochers isolés sur l’anneau extérieur du cratère Stickney, qui ont sans doute été éjectés au moment de l’impact.

Certains des blocs mesurent 50 mètres.

Les cicatrices de l’impact sont nombreuses sur Phobos, et les rainures qui partent du cratère pour se prolonger sur de grandes distances en font partie (elles sont bien visibles sur l’image A).

Phobos a subit un choc considérable lorsque Stickney s’est formé, et le satellite n’est pas passé très loin de la pulvérisation !


- L’image C montre des coulées sur la paroi intérieure du cratère Stickney (les traînées sombres et claires).

Les différences de couleurs tendent à démontrer que le matériel qui constitue le satellite est hétérogène. Cette vue est absolument époustouflante.

La paroi abrupte du cratère tranche magnifiquement avec le noir de l’espace. On a presque l’impression que la ligne de crête sépare d’un côté le vide spatial et de l’autre la paroi interne de Stickney.

Le mouvement des débris sur le mur du cratère témoigne que la gravité qui règne sur Phobos, bien que très faible (1/1000ème de la gravité terrestre), n’en est pas moins efficace.

Notons qu’une personne de 68 kilogrammes sur Terre aurait l’impression de ne peser que 57 grammes sur Phobos (rappelons que la masse d’un corps ne change pas, contrairement au poids, qui dépend lui de la gravité). Cela fait en tout cas un sacré régime ! Les images fournies par les sondes Viking n’avaient pas la résolution suffisante pour mettre en évidence l’action de la gravité à la surface de Phobos.

Le Mars Global Surveyor a récemment pris une photo de Phobos, la plus grande des deux lunes de Mars, sur laquelle on peut apercevoir des sillons convergeant, et la possibilité qu’il y ait des structures artificielles à la surface.

Phobos n’est qu’à environ 6.000 km de la surface de Mars, et lui montre toujours la même face. Elle semble avoir été placée consciemment sur cette orbite, formant ainsi un excellent poste d’observation de la planète. Il y a un énorme cratère qui semble être sans fin sur Phobos, qui pourrait être un point d’entrée d’une base souterraine. De nombreux sillons droits s’étendent hors du cratère, et n’ont pas encore pu être expliqués de façon satisfaisante en termes géologiques. Isaac Asimov et d’autres personnes ont suggéré que Phobos pourrait être un ancien vaisseau spatial. Dans les années ’70, le physicien Gérard K. O’Neill publia le livre "The High Frontier" (la haute frontière), une sorte de plan qui permettrait de construire des habitats dans l’espace.

Il décrit en détail comment l’évidage d’un astéroïde capturé pour y faire de la place pour une population humaine, fournirait suffisamment de matériaux bruts pour créer une industrie en microgravité qui se sustenterait elle-même. Beaucoup de grands monuments sur Mars peuvent être aperçus depuis Phobos, nourrissant les spéculations qu’une forme de vie intelligente y a un jour existé. Quand l’atmosphère s’est mise à s’amincir, les martiens ont peut-être érigé des monuments pour qu’ils puissent les apercevoir depuis Phobos. On peut y voir le fameux Visage de Mars, des pyramides, des dauphins, et d’autres représentations d’animaux. Les sillons auraient pu être causés par un vaisseau spatial quittant, ou entrant dans le cratère, ou par les combustibles utilisés pour propulser la lune dans l’espace. Phobos est potentiellement riche en carburant de fusée et en minéraux, en faisant une base très attrayante pour les voyages intergalactiques.


- Il y a des formations flagrantes en forme de cornes qui furent découvertes par Efrain Palermo, et qui permettent d’envisager la possibilité que Phobos a véritablement des structures artificielles. Palermo et Ian Fleming ont enquêté sur une anomalie pointue appelée "Monolithe de Phobos". L’analyse de Chris Joseph suggère que le "monolithe" aurait une forme pyramidale, ce qui suggérerait qu’il y a un lien entre ce monolithe, et les formations de formes similaires à la surface de Mars. La plupart de leurs caractéristiques semblent être artificielles, ce qui impliquerait que des bases extraterrestres ont bel et bien existé sur Mars et Phobos.

Il y a des dômes, des forts, des tubes, des pyramides, et d’autres formes inexpliquées sur Mars. Des images infrarouges montrent de la chaleur, et de profondes fondations sous la surface. Peut-être qu’une civilisation martienne aurait préféré construire des structures partiellement ensevelies pour les protéger de bombardements aériens, pour maximiser l’insolation par les rayons cosmiques, pour préserver son atmosphère, ou pour utiliser de l’eau glacée souterraine. Comme nous nous approchons de Mars chaque jour, sortons nos télescopes, et observons les parcelles vertes de végétation.

photo - Click sur l'image pour agrandir
- (The "monolith" discovered on Mars’ moonlet Phobos appears pyramid-like in this preliminary shape-from-shading rendering by Chris Joseph. )

As explored in earlier installments, Mars’ moon Phobos features some unexplained outcroppings, shown below.


- (Analysis of "monolith" by Efrain Palermo. )


Deimos

- (15 x 12 x 11 km). Comme Phobos, le deuxième satellite de Mars possède un albédo voisin de 0,05 et une densité de 1,9.

La surface de Deimos parait bien plus lisse et bien moins cratérisée que celle de Phobos, car elle est recouverte d’une couche de régolite plus épaisse.

Carte de la surface de Deimos. (Crédit photo : NASA) Les deux satellites possèdent pourtant la même densité de cratère. Sur Deimos, les plus petits sont enfouis sous une épaisse couche de régolite de 10 mètres d’épaisseur.

Ce satellite étant très éloigné de la surface martienne, le régolite a tout le loisir de se déposer en masquant les reliefs.

Plus proche de Mars, Phobos est soumis à des effets de marées qui chassent la poussière du régolite et l’empêchent de s’accumuler (Crédit photo : NASA).


Des éclipses de soleil sur Mars !

La Terre n’a pas l’exclusivité des éclipses de soleil, et les lunes martiennes, en particulier Phobos, peuvent aussi en produire. Le passage de Phobos entre Mars et le soleil ne donne certes pas des éclipses aussi spectaculaires et émouvantes que les éclipses terrestres, mais les éclipses martiennes possèdent un avantage sérieux : elles sont extrêmement nombreuses et il peut s’en produire une ou deux par jour, alors qu’en comparaison, les éclipses terrestres sont beaucoup plus rares (une ou deux par année). Si les éclipses martiennes sont aussi communes, c’est parce que l’orbite de Phobos est extrêmement proche de la planète. Nous l’avons vu, ce satellite se déplace à un peu plus de 9 000 km de la surface de Mars, alors que notre lune est située à 380 000 km de distance.

L’ombre de Phobos se promène donc chaque jour sur des régions de la face éclairée, et la caméra grand angle de la sonde Mars Global Surveyor a ainsi eu l’occasion de l’immortaliser à de nombreuses reprises. Les orbiteurs Viking avaient déjà observé des éclipses de soleil martiennes à la fin des années 1970 et l’ombre de Phobos avait même eu l’audace de passer une fois juste à l’aplomb de l’atterrisseur Viking 1 dans Chryse Planitia (ce qui avait d’ailleurs servi à situer avec une grande précision la position de l’atterrisseur). Outre Viking et Mars Global Surveyor, la sonde soviétique Phobos 2 avait également pu assister au phénomène grâce à un appareil fonctionnant dans l’infrarouge thermique, le termoscan.

Dans le ciel martien, Phobos n’est pas aussi impressionnant que notre lune, et son diamètre relatif est deux fois moins important que celui du disque sélène. D’un autre côté, vu depuis la surface de Mars, le soleil est lui aussi plus petit (il mesure environ 2/3 de la taille du disque solaire vu depuis la Terre). Mais malgré cette diminution de taille, Phobos est encore trop petit pour le recouvrir totalement et donner naissance à des éclipses aussi magiques que les éclipses totales. Les éclipses martiennes sont donc toujours partielles, et la région ou se produit l’éclipse se retrouve plongée dans une obscurité qui n’est pas celle de la pleine nuit.


- La caméra grand angle de Mars Global Surveyor a saisi sur le vif l’ombre projeté par la lune Phobos lors de son passage devant le soleil.

L’éclipse a eu lieu à 2 heures de l’après midi le 26 août 1999, un peu à l’ouest de la région de Xanthe Terra.

En bas à droite de l’image, on reconnaît le lit sinueux de l’une des plus belles vallées martiennes, Nanedi Vallis.

Les petites taches noires visibles dans certains cratères d’impact pourraient être des champs de dunes (Crédit photo : Malin Space Science Systems/NASA).


- L’orbiteur Viking 2 a acquis cette image étonnante : Phobos en train de survoler le volcan Ascraeus Mons. Le satellite se déplace de gauche à droite par rapport à la surface (le nord est situé vers le haut).

L’orbite du satellite est tellement proche de la planète que celui-ci est invisible depuis les pôles. Un observateur doit se trouver entre -69°C et + 69° de latitude pour admirer le passage de la lune martienne (Crédit photo : NASA/JPL).


L’exploration spatiale Les sondes spatiales démentirent cette hypothèse datant de 1959. Pendant le mois de juillet et d’août de l’année 1969, les sondes Mariner 6 et Mariner 7 photographièrent Phobos, mais il fallu attendre Mariner 9 en 1971 pour obtenir des photographies acceptables. Il faut noter ici que l’observation de Phobos et de Deimos par Mariner 9 n’était pas prévue à l’origine : lorsque la sonde Mariner 9 est arrivée sur Mars en 1971, une grande tempête de poussière recouvrait la planète, masquant complètement sa surface. En attendant une accalmie, la NASA profita de l’occasion pour essayer d’en apprendre plus sur les deux satellites de Mars. Les observations effectuées permirent d’expliquer que la chute de Phobos sur Mars n’était due qu’à des effets de marées. L’exploration de Phobos continua en 1977 avec les orbiteurs Viking 1 et Viking 2.

Deux sondes soviétiques, nommées Phobos 1 et Phobos 2 devaient en 1989 étudier de près le satellite Phobos. Une cartographie, des analyses chimiques et minéralogiques, un survol à une altitude de 50 mètres ainsi que l’atterrissage de deux modules étaient au programme. Malheureusement, la sonde Phobos 1 fut perdue un mois après le lancement. Quant à la sonde Phobos 2, on perdit le contact avec alors qu’elle s’apprêtait à survoler la lune martienne à 50 mètres de distance. Phobos 2 a quand même réussi à transmettre 37 images à haute résolution. Et le 18 février 1989, elle a survolé à deux reprises le satellite à moins de 190 km d’altitude.

Il faudra cependant encore patienter pour se livrer à une exploration in-situ des deux lunes martiennes. Ces deux corps sont en effet très importants pour les planétologues : ils permettraient en particulier d’étudier les processus d’impact sous faible gravité, processus qui sont intervenus pendant la phase d’accrétion des planètes du système solaire.


- Depuis Phobos, le disque rouillé de la planète Mars occupe une large portion de la voûte céleste (presque la moitié).

La région couverte est 80 fois plus importante que celle occupée par la Terre depuis la Lune.

Le dessin d’artiste ci-dessus donne une petite idée du panorama grandiose qui attend les premiers explorateurs de Phobos (Crédit photo : Marilynn Flynn).


- Un poste avancé sur Deimos. Les lunes martiennes pourraient servir de relais pour l’exploration humaine du système solaire, ou de plate-forme pour la télécommande en temps réel de robots martiens.

A la surface de Phobos, la gravité est mille fois plus faible que celle de la Terre.

Le transport des charges lourdes est donc extrêmement facilité, mais tous les objets devront être solidement amarrés, le moindre choc pouvant les éjecter définitivement dans l’espace (Crédit photo : B.E. Johnson).

Des futures stations spatiales ? Phobos et Deimos pourraient servir de stations spatiales pour l’exploration à distance de Mars. Depuis la surface des lunes martiennes, les astronautes pourraient effectivement télécommander des robots en temps réel, en s’affranchissant ainsi du délai de communication Terre - Mars, qui rend les opérations de pilotage particulièrement laborieuses. Une telle solution serait idéale pour étudier sans les perturber d’éventuels écosystèmes martiens.

Les satellites martiens pourraient également servir de relais avancés pour la conquête du système solaire. Je ne peux pas m’empêcher de citer ici une phrase, tirée du livre Cosmic Connection de Carl Sagan, qui n’a jamais cessé de me faire rêver : "Tôt ou tard, certainement en termes de siècles, il y aura des instruments - puis des hommes - à la surface de Phobos, observant avec terreur et émerveillement l’immense planète rouge qui emplit le ciel, de l’horizon jusqu’au zénith".


- Infos :
- www.users.qwest.net/ vtwild/webpage/MarsMonolith.html
- www.vgl.org/webfiles/mars/phobos/ph...
- http://www.spaceflightnow.com/news/...
- http://www.mactonnies.com/imperativ...



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