Différences entre les versions de « Planétologie/La planète Mars »

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===Les calottes polaires martiennes===
 
[[File:Mars north pole.jpg|vignette|Calotte polaire du pôle nordNord de Mars.]]
 
Aux pôles nordNord et sudSud de Mars, la température évolue entre 130 kelvins en Hiver et 190 kelvins en été, ce qui est plus bas que le point de congélation de l'eau et du dioxyde de carbone. Sachant que eau et CO₂ sont monnaie courante dans l’atmosphère de Mars, il n'est pas étonnant que l'on trouve de la glace d'eau et de CO₂ aux pôles. Les pôles martiens sont recouverts de calottes polaires de grande taille. Elles sont composées de vapeur d'eau en minorité, leur composant principal étant le dioxyde de carbone. La calotte du pôle sudSud est plus petite que celle du polepôle nordNord, en raison de la topographie. L'explication tient dans le fait que le pôle sudSud est plus élevé que le pôle nordNord. Du fait de l’altitude, la pression est plus faible au pôle sudSud, ce qui facilite la sublimation de la glace. AÀ l'opposé, la pression atmosphérique est plus importante au pôle nordNord, ce qui favorise la formation d'une calotte polaire de grande taille.
 
Les calottes polaires martiennes sont influencées par les saisons. En été, les calottes martiennes se subliment partiellement et voient leur taille se réduire fortement. La calotte polaire sud fait alors dans les 350 kilomètres de diamètre, tandis que celle au nord fait dans les 1 000 km de diamètre. En Hiver, la baisse des températures fait que l'eau et le CO₂ se condensent directement sous forme de glace sur les calottes polaires. Elles grossissent alors, autant en longueur qu'en épaisseur. Le résultat est que les calottes ont une organisation en plusieurs couches, chaque couche correspondant à une saison/année. Leur origine tient à la fonte des glaces en été, ainsi que la déposition/ablation de poussières par les vents. De la poussière s'accumule sur les calottes, par l'effet des vents martiens, et ces dépôts de poussière ont un caractère saisonnier.
Les traces d'érosion aqueuse actuelles sont marginales, bien qu'assez intéressantes pour les scientifiques. Les chercheurs supposent que l'eau se serait infiltrée dans le sol et aurait gelé pour former un '''pergélisol'''. Occasionnellement, ce pergélisol pourrait fondre, donnant naissance à des '''ravines''' sur les pentes. Quelques ravines noires, localisées sur les pentes des cratères d'impact, naitraient de ce processus. Des traces d'érosion glaciaire sont aussi visibles sur Mars : on y trouve quelques '''moraines''' à proximité des glaciers polaires. L'extension des calottes glaciaires ayant naturellement changé avec le climat de la planète, il n'est pas anormal de trouver de telles moraines, formées lors de l'extension des glaciers, et mises en relief lors de leur retrait.
 
Bien qu'ayant totalement disparuedisparu à l'état liquide, l'eau a laissé des traces de son existence passée. Des formes vestigiales attestent d''''écoulements''', supposés aqueux. On trouve des vallées qui ressemblent à des vallées fluviales terrestres, des deltas martiens surélevés par l'érosion, et quelques autres formes typiques d'une érosion par un fluide. Certains cratères ont aussi des éjectas qui semblent boueux, comme si le météore était tombé sur un sol mouillé.
 
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[[File:Earth Mars comparision sketch.svg|vignette|Comparaison de taille entre la Terre et Mars.]]
 
Outre les structures liées à l'érosion, la surface de Mars montre des tracetraces de volcanisme et une activité géologique passée assez intense. Dans cette section, nous allons parler du volcanisme et de la tectonique martienne, ainsi que de sa structure interne et de ses roches. La géologie de la planète Mars a fortement été influencée par sa petite taille. Car Mars est une petite planète, comparée à la Terre. En conséquence, elle avait une réserve de chaleur interne assez faible, qui s'est de plus dissipée rapidement. Son volcanisme a donc finitfini par cesser au bout de quelques milliards d'années et on suppose que Mars n'a plus d'activité géologique actuelle.
 
===La structure interne de Mars===
===Les vents martiens et les tornades de sable===
 
Bien que peu dense, l'atmosphère martienne est parcourue de vents relativement violents, capables de déclencher de véritables tornades de « sable » (en réalité, des tornades de régolite martien). Ces tornades tendent à parcourir de longue distances. Elles naissent quand une portion d'air est chauffée localement par le sol, comme sur Terre. Du fait de la faible pression atmosphérique et de la faible gravité, elles tendent à être bien plus grandes que leurleurs équivalents terrestres. Les plus grandes peuvent faire plusieurs kilomètres de diamètres, voire des centaines de kilomètres de diamètre.
 
[[File:Martian dust devil 20 km tall (PIA15545).jpg|centre|vignette|upright=1.5|Tornade de sable martienne de 20 kilomètres de diamètre. Image capturée dans la région ''Amazonis Planitia'' le 14 mars 2012 par la sonde ''Mars Reconnaissance Orbiter''.]]
En théorie, on devrait donc avoir deux fois plus de <chem>CO</chem> que d'<chem>O2</chem> dans l'atmosphère martienne. Mais en réalité, le rapport mesuré est plus faible. De plus, la concentration mesurée est bien plus faible qu'en théorie. Il y a 110 fois moins de <chem>CO</chem> et 30 fois moins d'<chem>O2</chem> que prévu. Il y a donc des processus chimiques qui éliminent ces molécules de l'atmosphère martienne. De plus, la concentration en <chem>CO2</chem> est aussi plus importante que la théorie le prévoit. Tout semble se passer comme si le <chem>CO2</chem> était régénéré à partir du <chem>CO</chem> et de l'<chem>O2</chem>, via catalyse ou tout autre procédé chimique. Tout cela est connu sous le nom de "problème de stabilité du <chem>CO2</chem>".
 
La solution à ce problème tient à la présence de vapeur d'eau dans l'atmosphère martienne. Même à de faibles concentrationconcentrations, la vapeur d'eau a un effet très important sur la chimie martienne. Elle permet, par une série de réactions chimiques simples, de reconstituer le <chem>CO2</chem>. Tout commence avec la photolyse de l'eau :
 
: <chem>H2O + photon -> OH + H</chem>
On voit que le monoxyde de carbone est utilisé pour reconstituer le dioxyde de carbone, tandis que l'oxygène est utilisé pour reformer de l'eau. Cela explique pour les teneurs sont aussi différentes que prévu en théorie.
 
====Le cycle du méthane Martienmartien====
 
Les émanations de méthane du sol de Mars jouent un rôle important dans le fonctionnement de l’atmosphère martienne. Le cycle du méthane martien est relativement complexe, mais il est certain qu'il doit faire intervenir de l'eau. Si les processus de production de méthane sont mal connus, le dégazage du méthane se fait essentiellement par les échanges sol-atmosphère. Il faut noter que le méthane est dégradé par les ultraviolets solaires, le carbone et l'hydrogène formés par la dégradation s'échappant dans l'espace ou réagissant dans le sol pour y être stockés.
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