Qu’est ce qu’il y a dans la surface de Mars?
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La surface de Mars a une inertie thermique très faible, ce qui signifie qu'elle chauffe rapidement quand le Soleil brille. Les variations quotidiennes typiques de température loin des régions polaires sont de l'ordre de . Sur Terre, les vents se forment souvent dans les endroits où l'inertie thermique change soudainement, comme de la mer à la terre. Il n'y a pas de mers sur Mars mais il y a des zones où l'inertie thermique du sol change, conduisant à des vents du matin et du soir comme les brises marines sur Terre. Quand la sonde Mariner 9 est arrivé près de Mars en 1971, elle observa une tempête de poussières recouvrant une grande partie de la surface martienne : seul Olympus Mons dépassait des nuages de poussières.
Climat de Mars
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La surface de Mars est égale à celle de la surface continentale de la Terre et elle contient de grandes réserves d'eau à ses pôles et possiblement dans le pergélisol, voire le mollisol, ce qui faciliterait sa colonisation pour certains scientifiques regroupés dans la Mars Society. Mars contient du dioxyde de carbone en quantité dans son atmosphère et de nombreux minerais dont du fer. Mars est considéré par la Mars Society comme l'objectif prioritaire d'une colonisation par l'espèce humaine, et l'indépendance économique nécessaire à la colonisation peut selon eux venir du fait qu'elle serait une base de départ parfaite pour l'exploitation minière des astéroïdes. L'attrait de Mars est également scientifique, parce que les chercheurs pensent que la vie extraterrestre a pu exister à un moment de son histoire comme suspecté sur la météorite martienne ALH 84001 et qu'elle puisse toujours être présente sur la planète comme sous la forme entre autres de points noirs détectés près des pôles qui apparaissent tous les printemps, hypothèse rejetée par d'autres scientifiques et la NASA.
Colonisation de l'espace
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La surface de Mars a une faible inertie thermique, ce qui signifie qu'elle chauffe rapidement quand le Soleil l'éclaire. Sur Terre, le vent se crée là où il y a des changements brutaux d'inertie thermique, par exemple de la mer vers la terre. Il n'y a pas de mers sur Mars, mais il y a des régions où l'inertie thermique du sol change, créant des vents matinaux et du soir apparentés à la brise marine terrestre. Le projet Antares (MSW) a récemment découvert quelques faiblesses dans le modèle climatique actuel dû au paramètre des sols. Ces faiblesses sont en train d'être corrigées et devraient conduire à des évaluations plus précises.
Atmosphère de Mars
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Phobos, le satellite naturel de Mars le plus proche de sa planète, est une masse irrégulière de qui orbite à moins de d'altitude, au point de n'être pas visible depuis les régions polaires de la surface martienne, au-delà de 70,4° de latitude nord ou sud, où il est masqué par la courbure de la planète. La sonde "Mars Global Surveyor" a révélé que sa surface, très cratérisée, est recouverte d'un régolithe épais d'une centaine de mètres provenant sans doute des myriades d'impacts survenus à la surface de cet objet. Sa masse volumique moyenne est moitié moindre que celle de Mars, à un peu moins de , suggérant une nature poreuse résultant d'une structure en blocs agglomérés dont la cohésion globale serait assez faible. Il s'agirait d'un astéroïde de type D, c'est-à-dire constitué de matériaux où dominent les silicates anhydres avec une proportion notable de carbone, de composés organiques ainsi que, peut-être, de glace d'eau. Il aurait une composition proche d'une chondrite carbonée, expliquant son albédo d'à peine 0,071. La nature minéralogique de la surface examinée par le spectromètre infrarouge ISM de la sonde "Phobos 2" semble correspondre à de l'olivine avec localement des concentrations d'orthopyroxène. La présence d'eau en surface du satellite a clairement été écartée par plusieurs études mais ne demeure pas exclue en profondeur.
Mars (planète)
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Les conditions actuelles sur la surface de la planète — la température moyenne sur Mars est d'environ —, à l'exception de l'équateur, ne permettent donc pas l'existence à long terme d'eau douce liquide ou d'eau légèrement salée. Malgré cela, les recherches suggèrent que, dans le passé, il y avait de l'eau liquide s'écoulant sur toute la surface de la planète, créant de grandes surfaces semblables aux océans de la Terre. Toutefois, la question demeure de savoir où l'eau est allée. Selon Steve Squyres, chercheur principal de la mission Mars Exploration Rover (MER), « L'idée [de l'eau douce liquide, ou légèrement salée sur Mars a] été résolue. Elle a été résolue par Spirit, elle a été résolue par Opportunity, elle a été résolue par Curiosity, elle a été également largement résolue en orbite ».Il n'en va pas de même des saumures : l'eau très salée, présente dans les canyons sur l'équateur, pourrait créer une hydrosphère. Bien que Mars soit actuellement très froide, de l'eau pourrait donc exister sous forme liquide si elle contient des sels. On s'attendait donc à en trouver en surface. Et, en effet, le , la NASA annonce que des analyses des images en provenance de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter confirmeraient la présence d'eau liquide sur Mars sous forme de sels hydratés. Néanmoins, cette hypothèse a de nombreuses contradictions, pointé par un article de mars 2017. En effet, les quantités d'eau nécessaires pour expliquer ces sources d'eau chaque année ne sont pas suffisantes dans l'atmosphère. La source souterraine est aussi très improbable car les RSL se forment parfois sur des sommets. La nouvelle théorie propose l'effet de pompe de Knudsen comme déclencheur des écoulements qui seraient totalement à sec.
Eau sur Mars
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Les variations d'éclat, la distribution en latitude et la saisonnalité de ces manifestations suggèrent qu'elles soient provoquées par une substance volatile, mais celle-ci n'a pas été directement détectée. Elles se trouvent en des points trop chauds de la surface martienne pour qu'il puisse s'agir de dioxyde de carbone gelé, et généralement trop froids pour qu'il puisse également s'agir d'eau pure gelée. Ces observations plaident donc également en faveur de saumures, qui semblent se former ponctuellement de temps en temps à la surface de la planète. Le la NASA annonce que des analyses des images en provenance de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter confirmeraient la présence de liquide sur Mars sous forme de sels hydratés.
Mars (planète)
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La présence durable d'eau liquide à la surface de Mars est considérée comme improbable. En effet, compte tenu de la pression et de la température à la surface de Mars, l'eau ne peut exister à l'état liquide et passe directement de l’état solide à l’état gazeux par sublimation. Cependant, de récents éléments suggèreraient la présence temporaire d'eau liquide dans des conditions particulières. Expérimentalement, des écoulements d'eau et de saumure à basse pression ont été réalisés pour étudier leurs répercussions sur la surface.
Mars (planète)
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Dans le domaine de l'exploration spatiale, Mars tient une place à part parmi les planètes du système solaire. Bien qu'elle soit plus éloignée du Soleil que la Terre (ensoleillement deux fois plus faible) et beaucoup plus petite que celle-ci (moitié du diamètre), Mars est la planète dont les caractéristiques sont les plus proches. La probabilité d'y découvrir des formes de vie présentes ou passées y est la plus importante. Mars est aujourd'hui une planète froide, sèche et presque dépourvue d'atmosphère, mais dans un lointain passé elle a été chaude et l'eau a coulé à sa surface. Plus éloignée de la Terre que Vénus, elle se situe néanmoins à une distance qui permet à un vaisseau spatial de l'atteindre entre 6 et 9 mois en suivant une trajectoire économisant la consommation d'ergols. L'eau ne coule plus à la surface, mais elle est abondante dans les calottes polaires et dans les zones ombragées des cratères situés à des latitudes même très basses. Les principaux éléments chimiques nécessaires à l'installation d'une colonie (oxygène, azote, hydrogène, carbone) sont présents soit dans l'atmosphère soit dans le sol de la planète.
Mission habitée vers Mars
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Dans les conditions régnant actuellement sur Mars, la présence d'eau liquide à la surface de la planète est impossible en raison de la faible température (en moyenne de contre sur Terre) et de la pression atmosphérique ( contre sur Terre). L'eau est présente uniquement sous forme de glace hydrique lorsque la température est suffisamment basse et sous forme gazeuse. La glace d'eau est présente dans le sous-sol, près des pôles (la couche de glace d'eau fait d'épaisseur aux deux pôles martiens) mais également dans certains cratères. La vapeur d'eau est peu présente dans l'atmosphère martienne (0,03 % pour 95,3 % de , et des traces d'azote et d'argon) : si elle se condensait, elle donnerait une couche de glace sur toute la surface de Mars de d'épaisseur. En s'aidant des indices visibles sur le sol et en datant les terrains à l'aide de la densité observée des cratères, les scientifiques ont identifié périodes géologiques. Durant le Noachien, qui débute avec la formation de la planète il y a d'années et s'achève il y a d'années, Mars est très active sur le plan géologique avec des périodes caractérisées par des températures élevées et un environnement humide, un volcanisme actif et une activité tectonique. Mars bénéficie sans doute d'une atmosphère épaisse qui a pu permettre la présence d'eau liquide à la surface. Durant l'Hespérien qui s'achève selon les auteurs il y a 3,5 ou d'années, l'activité géologique se ralentit, l'atmosphère de Mars s'échappe progressivement dans l'espace ou dans le sous-sol martien entraînant la disparition de l'eau à l'état liquide à la surface de Mars. C'est une période d'intense activité volcanique. Durant l'Amazonien, qui dure depuis 2 à d'années, l'aridité s'installe. Il subsiste des épisodes volcaniques sporadiques allant en faiblissant, tandis que l'atmosphère continue de s'échapper avant d'atteindre le point d'équilibre actuel.
Mars Exploration Rover
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Le , la sonde spatiale "Mars Express" lancée par l'Agence spatiale européenne détecte au niveau de la calotte polaire australe la présence d'un lac souterrain d'eau liquide de de large, à sous la surface de Mars. Bien qu'à une température inférieure au point de congélation de l'eau pure, ce lac serait liquide en raison de sa forte concentration en sels et minéraux martiens.
Mars (planète)