Le ciel — astronomie

Mars : la planète rouge

Mars est la quatrième planète à partir du Soleil. Elle paraît rouge parce que la poussière de sa surface est riche en oxydes de fer, autrement dit en rouille. Vue de la Terre, elle est à son plus brillant autour de l'opposition, qui survient environ tous les 26 mois. La dernière a eu lieu en janvier 2025, la prochaine est attendue en février 2027.

Mars est la quatrième planète à partir du Soleil et l'une des plus faciles à reconnaître dans le ciel nocturne : à l'œil nu, c'est un point brillant à la teinte nettement orangée-rouge. C'est une planète rocheuse, de type terrestre, dont le diamètre vaut environ la moitié de celui de la Terre et dont la gravité de surface représente à peu près 38 % de la nôtre.

Pourquoi Mars est rouge

La couleur vient de la surface. La poussière et les roches martiennes contiennent beaucoup d'oxyde de fer, autrement dit de la rouille. Selon la NASA, les vents soulèvent la fine poussière dans l'air, ce qui donne au ciel martien de jour une teinte caramel, brun-rougeâtre. Tout n'est pas rouge : il existe des régions basaltiques sombres, et la roche sous la poussière est souvent plus sombre et plus grise. C'est l'origine du surnom de planète rouge.

Surface, eau et atmosphère

Mars offre des paysages spectaculaires. On y trouve Olympus Mons, le plus grand volcan connu du Système solaire, haut d'environ 22 km, et Valles Marineris, un réseau de canyons long d'environ 4 000 km. Ses pôles sont recouverts de glace d'eau et de dioxyde de carbone.

L'atmosphère est très ténue et composée surtout de dioxyde de carbone. La pression à la surface est inférieure à 1 % de celle de la Terre, et la température moyenne est d'environ −60 °C, avec de fortes variations entre le jour et la nuit et selon les saisons. L'inclinaison de l'axe, d'environ 25°, est proche de celle de la Terre : Mars connaît donc des saisons, plus longues toutefois. Une année martienne dure environ 687 jours terrestres, et un jour martien (un sol) dure environ 24 heures 39 minutes. Voir aussi la Terre pour comparer.

L'eau liquide n'est pas stable à la surface aujourd'hui, mais des orbiteurs et des rovers ont trouvé des preuves de rivières, de lacs et de deltas anciens. De nos jours, l'eau se trouve sous forme de glace aux pôles et dans le sous-sol. La question de savoir si la vie a existé sur Mars reste ouverte : aucune preuve de vie n'a été confirmée, et les missions actuelles recherchent des signes d'habitabilité passée.

Mars possède deux petites lunes de forme irrégulière, Phobos et Déimos.

L'opposition : quand Mars est la plus brillante

L'opposition se produit lorsque la Terre passe entre le Soleil et Mars. Mars se trouve alors à l'opposé du Soleil dans le ciel, se lève au coucher du Soleil et reste visible toute la nuit. Comme la Terre parcourt une orbite plus intérieure et plus rapide, elle rattrape Mars environ tous les 26 mois (près de 780 jours).

Toutes les oppositions ne se valent pas. L'orbite de Mars est sensiblement elliptique, si bien que la distance à l'opposition varie d'environ 56 à environ 100 millions de kilomètres. Lors des oppositions les plus proches, Mars atteint une magnitude d'environ −2,9 et éclipse toutes les étoiles ; parmi les planètes, seule Vénus est constamment plus brillante, tandis que Jupiter est comparable. La dernière opposition a eu lieu en janvier 2025 et la prochaine est attendue en février 2027.

Pour l'observer, choisissez un site sombre, loin des lumières (voir comment observer le ciel et la pollution lumineuse). Mars ne scintille pas comme les étoiles : sa lumière orangée est plus stable. Au télescope, près d'une bonne opposition, on peut distinguer la calotte polaire et des taches sombres à sa surface.

La boucle rétrograde de Mars

Autour de l'opposition, Mars semble reculer pendant un temps parmi les étoiles de fond avant de reprendre son mouvement habituel vers l'est. C'est un effet optique, et non un véritable retour en arrière : lorsque la Terre dépasse la plus lente Mars, notre ligne de visée se déplace, un peu comme lorsqu'on double une autre voiture sur l'autoroute. Ce mouvement rétrograde apparent dure environ deux à trois mois et se répète tous les 26 mois environ. Son mécanisme est expliqué dans l'article sur le mouvement rétrograde. La façon dont la tradition astrologique interprète cette période est présentée à part dans Mars rétrograde et Mars en astrologie ; il s'agit d'une tradition culturelle distincte de l'astronomie (voir astronomie et astrologie). Mars peut aussi apparaître près d'autres planètes, comme lors d'une parade planétaire.

Les missions vers Mars

Mars est la planète la plus explorée après la Terre. Le premier survol réussi fut celui de Mariner 4 de la NASA en 1965. Viking 1 et Viking 2 se sont posés en 1976 et ont été les premiers atterrisseurs américains de longue durée. Sojourner (1997) fut le premier rover sur Mars. Spirit et Opportunity (2004) ont découvert des traces minérales d'eau ancienne. Curiosity (2012) explore le cratère Gale, et Perseverance (2021) travaille dans le cratère Jezero, où il collecte des échantillons destinés à être rapportés sur Terre à l'avenir. Il est arrivé avec le petit hélicoptère Ingenuity, premier vol motorisé sur une autre planète ; sa mission s'est achevée en 2024.

L'Agence spatiale européenne (ESA) étudie Mars avec l'orbiteur Mars Express depuis 2003 et avec ExoMars Trace Gas Orbiter depuis 2016, qui analyse les gaz traces de l'atmosphère. La Chine a elle aussi réussi sa mission avec Tianwen-1 et son rover Zhurong (2021). Les données de toutes ces missions affinent sans cesse notre image de l'histoire de la planète.

L'intérêt pour Mars est à la fois scientifique et culturel : de l'observation à l'œil nu aux robots sophistiqués posés sur son sol, elle demeure un pont entre l'ancienne curiosité de l'humanité pour le ciel et la découverte moderne.

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