GEODESIE
a)Dissymétrie Nord-Sud
Comme on a pu le constater, Mars est une planète exceptionnelle de par ses contrastes. Et Mars Global Surveyor, grâce à ses puissants instruments, a apporté une foule d’informations supplémentaires.
Les sondes Viking avaient observé en 1976 une importante dissymétrie entre l’hémisphère sud et l’hémisphère nord. Mars Global Surveyor l’a confirmé, et grâce à son altimètre laser, a dressé une carte topographique de la surface martienne. Résultat, l’hémisphère nord est situé en moyenne 5km plus bas que l’hémisphère sud. Il possède des terrains relativement plats et jeunes, alors que l’autre est caractérisée par des hauts plateaux cratérisés et parcourus par de nombreuses vallées.
Les plaines de l’hémisphère nord représentent environ un tiers de la surface de la planète, et les vallées de l’hémisphère sud y aboutissent toutes.
On pense que la dépression de l’hémisphère nord aurait été causée par une énorme météorite, ou par une tectonique des plaques, rapidement avortée. Cependant, aucune de ces deux hypothèses n’a de preuves réelles à l’appui. On n’observe aucun rift à la surface de Mars, principale caractéristique de l’activité tectonique.
Ce schéma montre les variations d'épaisseur de la croûte martienne sur une section située à 0° de longitude est. La coupe s'étend du pôle sud (à droite) au pole nord (à gauche). Alors que l'épaisseur de la croûte martienne est d'environ 35 km sous les basses plaines de l'hémisphère nord, elle atteint 80 km au niveau de l'hémisphère sud. La croûte s'amincit du sud vers le nord au niveau des terrains de l'hémisphère sud (jaune/orange), alors que son épaisseur est constante sous les basses plaines nordiques (bleu) et la région d'Arabia Terra (vert). La frontière entre les hauts plateaux de l'hémisphère sud et les basses plaines de l'hémisphère nord se trouve au niveau de la transition bleu/vert et ne semble pas en relation avec la structure interne.
A gauche :
Les terrains du sud sont hauts et fortement cratérisées. C'est
pourquoi les zones jaunes prédominent (hauts plateaux). Les deux zones
bleues (faibles altitudes) représentent les bassins d'impact d'Argyre
et d'Hellas.
A droite : Les terrains du nord sont bas et peu cratérisés. C'est
pourquoi les zones bleues prédominent (régions de faibles altitudes).
On trouve cependant des zones plus élevées, comme les dômes
de Tharsis et d'Elysium (en rouge). Ces dômes sont des soulèvements
de la croûte de Mars, sur lesquels se sont ensuite développés
des volcans.
La source de cette dichotomie entre le nord et le sud n'est pas connue. Parmi
les théories avancées, on trouve un ou plusieurs impacts, ou l'intervention
d'un processus interne. Certaines régions de l'hémisphère
nord comptent parmi les plus plates de tout le système solaire, avec
des élévations de quelques mètres pour plusieurs kilomètres.
Ces zones dépourvues de relief seraient des preuves de l'existence de
processus sédimentaires. De nombreux géologues pensent effectivement
qu'un ancien océan (Oceanus Borealis) a jadis recouvert une bonne partie
de l'hémisphère nord.
Carte en fausse couleur montrant le relief martien, obtenue par l'altimètre laser de la sonde Mars Global Surveyor. Le rouge et le blanc indiquent une forte élévation. Le bleu indique au contraire des régions de basse altitude. Sur cette portion du globe martien, on note sans problème l'imposant bassin d'impact d'Hellas (la zone en bleue foncé, en bas à gauche). L'intervalle d'altitude de la topographie martienne atteint 30 kilomètres (depuis le sommet d'Olympus Mons jusqu'au plancher du plus profond bassin d'impact, Hellas), soit une fois et demi celle de la Terre. Grâce à Mars Global Surveyor, le relief martien est maintenant connu avec une plus grande précision que le relief terrestre. Les mesures d'altitude ont une précision de 13 mètres en moyenne, et l'altitude de larges régions de l'hémisphère nord est connue avec une précision de 2 mètres.
b)Volcanisme et cratères
Volcanisme
Mars, que l’on peut actuellement considérer comme une planète morte, a connu une intense activité volcanique, qui si elle est terminée, a eu une fin récente.
En effet, l’hémisphère nord de Mars est couvert de nombreux volcans.
Parmi ceux-ci, les volcans boucliers, appelés ainsi car très larges, et avec une pente faible(5°), ce qui leur donne cette forme. On les trouve dans deux régions principales sur Mars, le dôme de Tharsis et la plaine d’Elysium.
Le dôme de Tharsis est apparu suite à un soulèvement de la croûte, ce qui a crée une faille à proximité, Valles Marineris. Ce dôme mesure 5500km de diamètre pour une altitude de 6 à 10km. On y trouve trois imposants volcans, alignés dans un axe Nord-est sud-ouest, et séparés de 700km :
- Ascraeus Mons : 18,2km d'altitude
- Pavonis Mons : 14,12km d'altitude
- Arsia Mons : 17,4km d'altitude
L’activité volcanique dans la région de Tharsis a débuté il y a 3 milliards d’années, et s’est terminée voici 800 millions d’années.
Chacun des trois volcans a un diamètre de 400km. Ce gigantisme est du à l’absence de tectonique des plaques sur Mars. Sur Terre, il existe des points chauds au-dessus desquels se forment les volcans, mais ils se déplacent de ce point en même temps que la plaque qui les supporte, et au lieu d’avoir un énorme volcan comme c’est le cas sur Mars, on obtient une chaîne d’édifices volcaniques, de dimensions plus modestes ; c’est ainsi que se sont formées les îles Hawaï.
Les coulées de lave venant des volcans de Tharsis se sont déversées dans la région de Valles Marineris, et les flancs de ce canyon sont composés de 100 couches de lave successives, d’une épaisseur totale de 10km, suffisante pour recouvrir les Etats-Unis d’une couche de 6km de hauteur !
Au Nord-ouest de Tharsis, se dresse, solitaire, le géant Olympus Mons. Situé à 1600km de ses trois acolytes, il bat tous les records avec ses 27km de haut et son diamètre de 600km. Avec sa superficie de 500000km², il recouvrirait sans peine la France ! A côté de lui, le Mauna Loa, plus grand volcan terrestre, situé dans l’archipel d’Hawaï, est insignifiant. Il a un diamètre à la base de seulement 100km, et une hauteur de 9km. Sa superficie est trente fois moins importante, et il faudrait 50 Mauna Loa pour égaler le volume d’Olympus Mons ! A la base du volcan, des falaises de 6km de hauteur forment un imposant rempart.
La deuxième région volcanique de Mars, la plaine d’Elysium, est aussi constituée d’un renflement, aux dimensions plus modestes que Tharsis : 1700 sur 2400km pour une altitude de 4 à 5km de haut. Le volcan le plus imposant de cette région est Elysium Mons, culmine à 10km et à un diamètre de 170km. Tous ces volcans épanchaient des laves fluides, c’est pourquoi leurs pentes sont faibles.
Il existe d’autres volcans, répartis à la surface de Mars, et de tailles plus modestes. Ceux-ci mesurent de 60 à 180km de diamètre, ont une forme conique, et sont alignés le long de fractures de l’écorce. Ces dômes ont des pentes assez fortes(8°)et leur lave visqueuse s’étale peu.
Le mont Olympe, 26 km d'altitude, constitue le plus grand et le plus imposant volcan de tout le Système Solaire!
Comparaison explicite entre le volcan Olympus Mons (600 km de diamètre, 26 km de haut) et la France. Quand le cratère sommital (la caldeira) est placé juste à l'aplomb de la ville de Clermont-Ferrand, la base d'Olympus Mons recouvre sans mal Paris, Lyon ou Bordeaux !
La caldeira d'Olympus mesure 60 x 85 km. C'est une structure énorme et complexe, constituée de formes circulaires emboîtées les unes dans les autres, les plus récents effondrements découpant à l'emporte pièce les anciens cratères circulaires. La caldeira la plus récente (en bas à gauche) a pu héberger un lac de lave en fusion.
La caldeira parfaitement circulaire de Pavonis Mons (20 km de hauteur) contraste fortement avec les caldeiras complexes d'autres volcans. Elle résulte peut être d'un unique effondrement de la partie sommitale du volcan. Mais il est plus probable que de petites caldeiras coiffaient déjà le sommet de Pavonis, avant d'être détruites lors de la formation de la caldeira actuelle. Celle-ci mesure 40 km de diamètre et la hauteur de ses falaises atteint 4 kilomètres. La crête au nord-est marque le bord d'une zone de subsidence qui a affecté une grande partie du volcan.
Cratères
Pour déterminer l’âge du sol de la planète, on compte la densité des impacts météoritiques. Plus une région est cratérisée, plus elle est ancienne. Ainsi, on a pu s’apercevoir que les dernières éruptions volcaniques d’Olympus Mons et des volcans de Tharsis remontent entre 40 et 100 millions d’années, voire moins. Grâce à ces informations, on pense qu’il existe toujours une activité interne résiduelle, comme des sources géothermiques, où la vie aurait pu se développer et subsister.
Carte altimétrique montrant la formidable dépression du bassin d'impact Hellas (en bleu foncé). Hellas est la région la plus basse de Mars, avec un plancher situé à 9 kilomètres en dessous du niveau moyen de la planète.
Un beau petit cratère d'impact dans la plaine d'Elysium.Il est caractérisé par une forme en bol caractéristique, des parois surélevées et unecouronne d'éjecta, constituée de matériaux projetés au moment de l'impact et qui sont retombés tout autour du cratère.
Un cratère d'impact d'un diamètre de 60 km à la surface de Mars.
Chez les grands cratères d'impact, le pic central laisse la place à un anneau montagneux. Cette photographie prise par la sonde Mars Global Surveyor permet d'admirer le cratère Lowell (201 kilomètres de diamètre) et sa magnifique chaîne de montagnes centrale.
c)La nature des roches à la surface
Mars Global Surveyor a analysé la composition des roches de la surface martienne. D’autres sondes nous avaient déjà appris que la couleur rouge de Mars était due à des oxydes de fer(rouille)présents dans son sol. Mais maintenant nous savons en détail la composition des roches selon les régions de la planète.
Le sol de Mars est composé en moyenne de 44% d’oxydes de silicium, et 17% d’oxydes de fer. Les oxydes d’aluminium, de magnésium, de calcium et de soufre représentent respectivement 7%, 6%, 6% et 7% des roches superficielles. On trouve aussi 0,5% d’oxyde de titane, appelé également rutile. Sont présents à 0,6% des oxydes de chlore et à 0,15% des oxydes de potassium. Toutes ces roches sont des composés d’oxygène, très présent dans le sol.
On a également trouvé de l’argile à la surface de Mars. Sa présence peut s’expliquer soit par l’érosion par l’eau de basalte, roche volcanique, soit par une activité volcanique sous la glace. Dans les deux cas, elle met en oeuvre l’eau, mais pas obligatoirement sous sa forme liquide.
d)Les illusions d’optique
Le 25 juillet 1976, alors que la sonde Viking survolait la région de Cydonia, à 41° de latitude nord, elle a pris un cliché pour le moins surprenant : un visage humain à la surface de Mars ! Inutile de dire que cela a enflammé l’imagination sur Terre, un message laissé par des extra-terrestres, obligés de quitter Mars, alors en train de dépérir. Un groupe de soi-disant chercheurs a analysé toutes les photos prises dans la région avoisinante et a mis à jour de nombreuses anomalies : une forteresse, une cité, des pyramides, une colline conique dotée d’une rampe d’accès… Ce qui est sûr, c’est que ces charlatans ont amassé un pactole rien qu’en vendant des ouvrages à ce sujet.
Lorsque Mars Global Surveyor arrive sur les lieux, surprise ! Sa caméra haute définition prend une photo du visage, et, disparu… on ne voit qu’une modeste colline !
Certains diront que les conditions d’observations n’étaient pas les mêmes, et d’autres iront même jusqu’à accuser la NASA de dissimuler la vérité !
Quant aux autres curiosités de Cydonia, photos à l’appui, il s’agit là aussi de vulgaires formations géologiques. Ce n’est pas aujourd’hui qu’on trouvera des martiens !
Sortez vos
appareils photo, voici la région la plus touristique de Mars!
C'est dans la région de Cydonia que l'on trouve de nombreuses formations...
bizarres!!!
Le fameux visage de Mars apparaît pour la première fois en 1976 sur un cliché de l'orbiteur Viking 1. Le visage est situé dans la région de Cydonia Mensae, par 41° de latitude nord et 12,8° de longitude ouest. Il mesure 2,5 kilomètres de long, 1,5 kilomètres de large et 400 mètres de hauteur. En utilisant différentes techniques de retouche d'image, des individus ont pu mettre à jour une foule de détails auparavant invisibles. Ainsi, il parait que l'on peut apercevoir des détails de la coupe de cheveux (à moins que ce ne soit une coiffe évoquant le némès des pharaons égyptiens), ainsi que des dents au niveau de la bouche !
Vu par la caméra haute résolution de Mars Global Surveyor, le visage de Mars a perdu de sa belle prestance. Cette image a été prise le 5 avril 1998, soit plus d'une vingtaine d'années après celle de Viking 1.
Les amateurs de petits hommes verts, qui s'échinent à voir dans le visage une construction d'origine extraterrestre, ne furent pas convaincus par l'image de Mars Global Surveyor daté du 5 avril 1998. Cette dernière avait été prise en plein hiver, et l'atmosphère laiteuse, chargée de nuages et de brumes, avait pu masquer certains détails essentiels. Le 8 avril 2001, Mars Global Surveyor acquis un nouveau cliché de l'énigmatique formation, en plein été cette fois. Pour réussir la prise de vue et centrer le visage dans le champ de la caméra de Mars Global Surveyor, les ingénieurs ont du incliner la sonde sur le côté d'un angle de 24,8°. Avec une résolution de 1,56 mètres par pixel (contre 43 mètres/pixel pour le meilleur cliché Viking), c'est l'image la plus précise jamais obtenue du visage de Mars. Elle ne montre rien d'autre qu'une colline fortement érodée, sans bâtiments, astroport, voies d'accès ou navettes spatiales. L'altimètre laser de Mars Global Surveyor a de plus permis de créer un modèle en 3D du visage. Sa hauteur, son volume et sa surface sont similaires à celles des autres collines qui abondent dans la région de Cydonia.
Bien sur, à part le fameux visage, on peut également admirer "La Forteresse", qui se retrouve en bonne place parmi les formations intrigantes de la région de Cydonia. Ce cliché flou a été pris par un orbiteur Viking .
Grâce à Mars Global Surveyor, nous connaissons désormais le véritable aspect de la Forteresse. Difficile d'y voir une bâtisse artificielle, ou alors elle a été sévèrement bombardée !