4ème : la vie sur Mars

Février 2022

Sciences Mag

#01

Certains affirment que la Planète Mars n'a jamais abrité la vie, d'autres pensent que la vie a pu y être présente au début et enfin certains sont catégoriques : "il y a de la vie sur Mars !"

Y a-t-il de la vie sur Mars ?

Perseverance

Voyage vers Mars

Le robot perceverance explore la planète Mars depuis février 2021, à la recherche d'une trace de vie

De nombreuses nations travaillent sur différents projets.

M. Pourchel

Consigne

Tavail à faire sur une feuille

Les avis sont différents concernant la présence de la vie sur la planète Mars (voir la première page). Et toi, qu'en penses-tu ? Rédige un texte argumenté à l'aide des informations données dans les pages suivantes et en cours, comme si tu écrivais un article dans un journal, pour indiquer si tu penses que la vie a pu apparaître sur Mars et si elle a pu se maintenir.

Sommaire

Utilise les flèches présentent sur le côté droit pour circuler de page en page afin d'obtenir les informations qui te permettront de répondre à la question posée.

01

Pages 4 et 5

Introduction

02

Page 6

La planète rouge

03

Pages 7 et 8

Le sol martien

04

Pages 9 et 10

La formation de Mars

05

Page 11

La structure interne

06

Page 12

Le volcanisme sur Mars

07

Page 13

L'atmosphère de Mars

08

Page 14

La température

09

Page 15, 16 et 17

L'eau sur Mars

01. Introduction

Mars est la 4ème planète du Système solaire par son éloignement au Soleil. C'est une petite planète rocheuse : 7 fois moins volumineuse et 10 fois moins massive que la Terre. Elle possède deux satellites

Mosaïque assemblée à partir d'images prises par l'orbiteur Viking 1 le 22 février 1980.

Comparaison Terre -Mars. Dans la réalité, les deux planètes ne sont pas aussi proches l'une de l'autre

Déimos,l'autre satéllite de Mars. Leur forme irrégulière les différencie de la lune (crédits : university of Arizona, 2008)

Phobos est le plus grand des deux satellites de Mars et le plus proche de la planète (crédits : university of Arizona, 2008)

Panorama pris par le rover curiosity en décembre 2018

02. La planète rouge

Mars est l’une des 4 planètes telluriques (ou rocheuses) du Système solaire. Plus froide que la Terre, la température moyenne à sa surface est de -67°C. On l'appelle la « planète rouge » car sa surface rocailleuse et désertique est recouverte d'une poussière riche en oxyde de fer de couleur rougeâtre. On y trouve également de nombreux volcans très élevés et de profonds canyons. Mars possède 2 petits satellites naturels connus : Phobos (d’un diamètre d’environ 22 km, en orbite à 9 400 km) et Deimos (d’un diamètre d’environ 13 km, en orbite à 23 500 km de Mars).

03. Le sol martien

Le sol martien n'est pas un sol fait de matière organique en décomposition comme sur Terre. En effet, Mars est couverte par de vastes étendues de sable et de poussière et sa surface est jonchée de roches et de blocs. La poussière est parfois soulevée dans de grandes tempêtes de poussières. La poussière martienne est très fine et reste suspendue suffisamment longtemps dans l'atmosphère pour donner au ciel une teinte rougeâtre. Cette teinte est liée aux oxydes de fer dont une partie est supposée s'être formée il y a quelques milliards d'années quand le climat de Mars était chaud et humide, le climat de la planète étant maintenant froid et sec.

crédits photo : NASA /JPL/Caltech

Quelques photographies du sol martien prises par les robots de la NASA curiosity (depuis août 2012) et perseverance (depuis février 2020)

04. La formation de Mars

Il y a 4,55 Ga, le soleil s'est formé à partir d'un nuage de gaz (hydrogène et hélium). Autour de ce soleil naissant, des atomes se sont peu à peu agglomérés pour former des poussières. Puis, celles-ci sont entrées en collision, donnant naissance à de petites planètes. Pendant des millions d'années, ces corps ont continué à grossir par accumulation de matière jusqu’à constituer les huit planètes du Système solaire. Mars, comme la Terre, se sont formées en même temps et de la même manière.

La protoétoile au centre (Soleil en formation) est entourée d’un disque de gaz et de matière dans lequel se formeront les planètes du Système solaire. Crédit : Nasa/JPL

L'échelle des distances entre les planètes et avec le soleil n'est pas du tout respectée

05. La structure interne de Mars demeure en partie inconnue.

Mars possède une structure interne similaire à la Terre : elle est donc organisée en trois couches : de l'extérieur vers le centre, on trouve une fine croûte rocheuse, un manteau et enfin un noyau métallique. Mais la composition des trois enveloppes n'est pas entièrement connue

Vue d'artiste de la structure interne de la planète rouge — IPGP / David Ducros

06. Des volcans sur Mars

Il y a des volcans de toutes tailles sur Mars mais cette planète possède les plus grands édifices volcaniques connus du système solaire : le plus large d'entre eux, Alba Mons, a un diamètre d'environ 1 600 km à la base, tandis que le plus gros est Olympus Mons qui atteint 22,5 km de haut de la base au sommet

Olympus Mons, le plus grand volcan du système solaire Nasa/JPL/Caltech

On pensaient que le volcanisme avait cessé sur la planète Mars il y a des millions d'années, mais des scientifiques de la NASA ont trouvé des traces d'un volcanisme actif il y a... 50 000 ans, ce qui reste très récent à l'échelle de la vie d'une planète

D'autres volcans sur Mars (crédits : Nasa/JPL/Caltech)

7. L'atmosphère de Mars

L'atmosphère de Mars, est en majorité composée de dioxyde de carbone (96 %), d'argon (1,93 %) et de diazote (1,89 %). Comme pour la Terre, elle provient en grande partie du dégazage au niveau des volcans au début de sa formation mais, à la différence de la Terre, l'atmosphère de Mars est très fine et peu dense. Il n'y a donc pas un effet de serre comparable à la Terre permettant de maintenir une température supérieur à 0°C.Cependant, cela n'a pas toujours été le cas. En effet, Mars a possédé une atmosphère épaisse semblable à celle de la Terre mais, elle s'est dispersée en grande partie dans l'espace. A cette époque, la tempéraure devait donc y être supérieure à 0°C.

Température moyenne de surface (°C)

8. La température sur Marsaujourd'hui

La température moyenne de Mars est de – 63°C à comparer aux + 15°C de la Terre. La raison est que l’atmosphère martienne est 100 fois plus fine que la nôtre. De plus, Mars est aride (dénuée d’eau sous forme liquide) et plus éloignée du Soleil. La combinaison de ces éléments explique pourquoi la planète rouge se révèle si froide. Les conditions qui y règnent entraînent également de grands écarts de température. Le thermomètre peut ainsi monter vers le positif, jusqu’à 20°C en été à l’équateur et en plein jour, et s’effondrer à -143°C la nuit.

9. L'eau sur Mars

L'eau est actuellement présente sous la forme d’une couche de glace au pôle nord épaisse de plusieurs kilomètres (photographie), sous forme de givre saisonnier aux périodes de l’année les plus froides, et dans l’atmosphère, sous forme de vapeur et de glace dans les nuages. Il ne semble pas y avoir d'eau liquide à la surface de Mars. Certains scientifiques pensent qu'il peut y en avoir sous la calotte de glace au pôle et sous la surface, dans les roches en profondeur puisque la température doit y être un peu plus élevée.

Crédits : NASA/JPL-Caltech

Le robot perseverance actuellement sur Mars s'est posé dans un cratère qui a contenu de l'eau il y a 3.6 Ga. La structure des roches ne laissent aucun doute puisqu'elles ressemblent à des roches présentes sur Terre qui se sont formées au fond d'une étendue d'eau.

Des galets ont été photographiés sur Mars. Les galets sont des morceaux de roches lisses car ils ont été transportés et roulés par l'eau dans un cours d'eau (rivière, fleuve...)

Il s'agit ici du lit creusé par une rivière de 7 km de large, 300 mètres de profondeur, 1500 km de long. De telles rivières remonteraient à la période comprise entre 3,5 et 1,8 milliard d’années.

Ces roches sont des roches sédimentaires (argiles). Elles se forment à partir de sédiments (particules en suspension dans l'eau qui finissent pas se déposer au fond des lacs, des mers ou des océans.

Des preuves qu'il y a eu de l'eau liquide sur Mars il y a des milliards d'années

Vues d'artiste de ce à quoi la planète Mars a pu ressembler, sur la base de données géologiques.

Clique sur l'image pour voir une courte vidéo de l'arrivée sur Mars du robot Perseverance en février 2021

Mars 2020 est une mission spatiale qui a envoyé le rover Perseverance sur le sol martien pour étudier sa surface et collecter des échantillons du sol. Cette mission d'exploration de la planète Mars est développée par le JPL, établissement de la NASA, l'agence spatiale américaine. Elle constitue la première d'une série de trois missions dont l'objectif final est de ramener ces échantillons sur Terre pour permettre leur analyse.

Alors, il y a de la vie sur Mars ou pas ?