Les caractéristiques de Mars

Les caractéristiques de Mars

Voici quelques explications et propriétés physiques importantes de la Terre comparées à celles de Mars.

Les propriétés physiques

Propriétés physiques	Terre	Mars
Masse (1024kg)	5,976	0,642
Diamètre (km)	12 756	6 794
Distance moyenne au soleil (km)	149 600 000	227 939 185
Journée (jour solaire en s)	88642	86164
Albédo de Bond	0,25	0,29
Température moyenne (°C)	15	-60

Mars…Son nom vient du dieu romain de la guerre (Arès en grec) car elle possède une couleur « rouge sang ».

Mars est la quatrième planète en partant du Soleil dans notre système solaire ce qui explique que sa température est plus froide que celle de notre planète. Elle fait partie des 4 planètes telluriques et sa surface est essentiellement constituée de fer, rendant  la couleur de la roche rouge (d’où son autre nom Planète Rouge). Elle possède deux satellites nommés Phobos et Déimos.

système solaire

Mars, dépourvu d’atmosphère stable et de champs magnétique, est deux fois moins grande que la Terre, dix fois moins massive et sa gravité représente 1/3 de celle de notre planète. La température d’une planète est principalement liée à sa distance entre elle et le soleil mais aussi par la présence d’une atmosphère contenant certains gaz qui favorise l’effet de serre. L’atmosphère de Mars est 150 fois moins dense que le notre, il ne génère donc pas d’effet de serre, du moins pas assez pour réchauffer le sol martien. De plus, la planète rouge reçoit deux à trois fois moins d’énergie solaire que notre planète. Selon sa position orbitale autour du Soleil, un jour solaire martien dure 40 minutes de plus que sur la Terre.
La masse et la distance au soleil permettent la présence d’une atmosphère stable, pourtant Mars n’en possède pas vraiment bien qu’elle soit située dans la zone habitable de notre système solaire.

La particularité de cette petite atmosphère est qu'elle est constamment soufflée en dehors de la planète par les vents solaires, ceci est principalement dû à l’absence d’un champ magnétique. C'est un obstacle à la terraformation, cependant, nous pensons que l'atmosphère martienne qui devra être créée pourra être maintenue sur la planète en étant continuellement renouvelée mais étant donné que l'on peut difficilement expérimenter ceci, les scientifiques n'ont pas encore trouvés de moyens pour éviter ou atténuer l'effet destructeur des vents solaires sur la future atmosphère de Mars, nous considéreront ici que ce problème sera résolu en parallèle à la  terraformation.

L'atmosphère

Eléments	Terre	Mars
CO2 (Dioxyde de carbone)	0.04%	95,32%
N2 (Diazote)	78%	2.7%
O2 (Dioxygène)	21%	0.13%
CH4 (Méthane)	0.002%	\
Ar (Argon)	0.9%	1.6%

Mars ne manque pas de dioxyde de carbone avec 95,32% comparé à la Terre avec 0,04% et son taux de dioxygène ne s’élève qu’à 0,13%, beaucoup trop faible pour établir une vie humaine ou un écosystème.

    L’eau sur mars

Il existe de l’eau sur la planète Mars mais celle-ci se présente sous forme de glace…

Les découvertes :

En 1999, la sonde Mars Global Surveyor, lancé en 1996, découvre une sorte de rigole, de dépôt blanchâtre sur les terres de Mars. Une hypothèse fut que cette trainé blanche soit le passage d’un ancien torrent d’eau sous forme liquide. De plus, cette sonde a retrouvé de nombreux sillons d’environ un kilomètre de long, il s’agirait de fonte brutale de glace.

En 2003, Mars Express, une sonde européenne, trouve un cratère de 35 km de diamètre au niveau du pôle nord de Mars, avec au fond la présence d’une couche de glace (lac de glace) qui pourrait faire au moins 200 m d’épaisseur. Il y a du givre sur une partie du contour du cratère car celui-ci est situé à une latitude où le soleil n’est jamais haut et ses bords maintiennent la glace à l’ombre, l’empêchant de s’évaporer.

L’Etat de l’eau sur une planète :

1atm (atmosphère) = 101 325 Pa (Pascal) = 1.01325 (Bar)

Ces diagrammes représentent les différents états de l’eau en fonction de la température (en °C) et de la pression (en atm) du lieu où se trouve cette eau.

Le diagramme de droite présente brièvement le fonctionnement du document :

Le diagramme est séparé en 3 « parties » : solide (eau à l’état de glace ou sous forme « d’eau surfondue »), liquide (eau), gaz (vapeur d’eau). La température est représentée sur l’axe des abscisses et la pression sur l’axe des ordonnés.

Le diagramme de gauche représente plus précisément les valeurs (Pression et Température) qui doivent être respectées pour que l’eau soit à un certain état :

Par exemple, à une pression atmosphérique de 1atm (soit la pression atmosphérique de la Terre au niveau de la mer), si la température dépasse les 0°, l’eau passe alors de l’état solide à l’état liquide et si la température dépasse les 100°, l’eau se présentera sous forme de vapeur.

Il existe un point triple où les valeurs sont conformes aux trois états. Le point triple se trouve à une température de 0.01°C (273,16 K) et à une pression de 0,006bar (611 Pa)

En fait un lieu précis est représenté par un point sur le diagramme en fonction des deux valeurs principales. Ainsi, une planète peut être représentée par une barre ou une zone puisque sa température (notamment) varie en fonction du lieu où l’on se trouve sur cette planète.

Voici le diagramme représentant l'état de l'eau de notre planète et de Mars :

Le trait bleu représente la Terre, sa température varie entre -89°C et 57°C, sa pression reste la même à environ 100 000 Pa.

Le trait rouge représente Mars, sa température varie entre -130°C et -3°C, sa pression reste la même à environ 630 Pa.

On observe que Mars, sur le diagramme, se trouve près du  point triple lorsque sa température est maximale, l’eau ne se présentant que sous forme de glace. Quant à la terre, l’eau se présente sous forme de glace (pôles), liquide (océan, rivière etc.) mais peut, contrairement à ce que nous indique le diagramme,  aussi être à l’état de gaz puisque l’eau s’évapore à la surface des mers par exemple.

En conclusion, pour que l’eau subsiste (sous forme liquide) à la surface de la planète rouge, il ne suffit pas d’augmenter la température, il faut aussi augmenter la pression atmosphérique.

L’importance de l’eau

Pour réaliser une terraformation de Mars il faut recréer un environnement semblable à celui de notre planète. La Terre possède des climats tempérés et une atmosphère dense, l’eau se présente notamment sous forme liquide. Le cycle de l’eau peut donc avoir lieu, permettant l’évaporation, la condensation, l’infiltration de l’eau dans les sols, et créant ainsi des lacs, des fleuves, des mers, des océans, des nappes sous-terraines et des précipitations. Sans cette eau, il n’y aurait pas tant de faunes et de flores sur notre planète et nous n’existerions pas.

La hausse de température de la planète qui ferait fondre la glace (notamment les calottes glaciaires) ainsi que l’augmentation de la pression qui permettrait l’écoulement de l’eau sous terre (à présent sous forme de pergélisol) lors de la fonte permettrait en principe d’activer le cycle de l’eau sur la planète. Ainsi la vie deviendrait possible sur les sols martiens. De plus, les océans réduisent la concentration en dioxyde de carbone en piégeant celui-ci.