Géographie de Mars

La géographie de Mars, parfois appelée aréographie^[1], regroupe les disciplines, telles que la topographie, la géomorphologie, voire la climatologie martiennes, concernées par l'étude de la géographie physique de Mars.

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Référentiels

Article détaillé : Altitudes et coordonnées géographiques sur Mars.

La topographie martienne est caractérisée par l'opposition entre les plaines basses et sans relief de l'hémisphère nord, géologiquement récentes, et les hautes terres fortement cratérisées et au relief localement accidenté dans l'hémisphère sud, géologiquement datées du premier milliard d'années suivant la formation de la planète. Ces deux domaines, radicalement différents, sont délimités par une frontière géologique très franche, interrompue en deux endroits par deux régions volcaniques — le renflement de Tharsis et Elysium Planitia — dans lesquelles se trouvent les cinq plus hauts édifices volcaniques de tout le Système solaire : le plus « petit » d'entre eux, Elysium Mons, culmine à plus de 14 km au-dessus du niveau de référence martien, tandis que le plus élevé, Olympus Mons, a une hauteur totale de 22,5 km de la base au sommet, et culmine à 21,2 km au-dessus du niveau de référence.

Altitudes

Reconstruction tridimensionnelle interactive de Mars, hauteurs 20 fois exagérées.

Carte topographique des altitudes martiennes, basée sur les données du MOLA de Mars Global Surveyor.

Mars ne possédant aucun océan pour définir une surface équipotentielle globale comme sur Terre, il a été nécessaire de définir arbitrairement une notion équivalente au niveau de la mer sur Terre afin de pouvoir déterminer les altitudes sur Mars.

La surface équipotentielle de référence retenue est celle à laquelle la pression atmosphérique moyenne, déterminée par occultation radio depuis la Terre et à l'aide des sondes satellisées autour de Mars, vaut 610 Pa^[2].

Latitudes

Les latitudes ont initialement été déterminées sur Mars à partir d'une graduation projetée sur la surface martienne photographiée par Mariner 9 entre l'équateur et les pôles, dans le cadre d'un système qualifié de planétographique. C'est ce système qui a été utilisé au début des années 1970 par le programme Viking.

Les mesures fines réalisées dans le tournant des années 2000 par l'altimètre laser de Mars Global Surveyor (le MOLA, pour Mars Orbiter Laser Altimeter) ont permis de mettre en place un système de coordonnées dit planétocentrique dans lequel les latitudes sont déterminées par l'angle formé par la droite reliant un point de la surface martienne au centre du globe martien avec le plan équatorial de Mars.

Les latitudes exprimées dans ces deux systèmes, se confondent exactement aux pôles et à l'équateur, mais peuvent être plus élevées d'un tiers de degré dans le système planétographique par rapport au système planétocentrique aux alentours de 30 à 60° de latitude nord ou sud.

Longitudes

Si l'équateur, défini par la rotation de Mars, permet de localiser les latitudes sans ambiguïté, la définition du premier méridien est en revanche arbitraire. Les astronomes allemands Wilhelm Beer et Johann Heinrich Mädler choisirent une petite zone circulaire, ultérieurement nommée Sinus Meridiani, comme point de référence pour la première carte systématique de Mars en 1830-32. En 1877, ce choix fut adopté comme premier méridien par l'astronome italien Giovanni Schiaparelli lorsqu'il commença son travail de cartographie martienne. En 1972, après la transmission par Mariner 9 d'un nombre important d'images de Mars, un petit cratère (appelé par la suite Airy-0) situé dans Sinus Meridiani sur la ligne tracée par Beer et Mädler, fut choisi par Merton Davies de la RAND Corporation afin de fournir une définition plus exacte de la longitude 0°.

À la différence de la Terre, les longitudes du système planétographique comme du système planétocentrique sont toujours exprimées sur Mars dans le système décimal (et non dans le système sexagésimal). De plus, elles sont exprimées de 0 à 360° W dans le système planétographique et de 0 à 360° E dans le système planétocentrique, c'est-à-dire respectivement avec les longitudes croissant vers l'ouest et avec les longitudes croissant vers l'est^[3].

Depuis le début du siècle, le système planétocentrique prend le pas sur le système planétographique, aussi bien à la NASA qu'à l'ESA, bien que les deux soient encore agréés par l'UAI.

Nomenclature

Histoire

Article détaillé : Histoire de l'observation de Mars.

carte de Mars par Giovanni Schiaparelli

Johann Heinrich Mädler et Wilhelm Beer furent les premiers « aréographes ». Ils réalisèrent à partir de 1830 une observation systématique des caractéristiques de la surface martienne après avoir établi que ces caractéristiques étaient pour la plupart permanentes et après avoir déterminé la période de rotation de la planète. En 1840, Mädler compila dix ans d'observation et traça la première carte globale de Mars. Plutôt que de donner des noms aux différentes zones, Beer et Mädler les désignèrent simplement par des lettres ; Sinus Meridiani y était par exemple référencé par « a ».

Au cours de la vingtaine d'années suivante, les instruments astronomiques s'améliorant, davantage de détails de la surface de Mars put être observé, rendant caduque l'utilisation de lettres. Vue de la Terre, la surface de Mars se divise en deux zones possédant des albédos différents. Les plaines claires du Nord, couvertes de poussière et de sable riche en oxydes de fer rouges, furent initialement assimilées à des continents et portent des noms comme Ni Dieu Ni Maître, Arabia Terra ou Amazonis Planitia. Les hauts plateaux sombres du Sud furent à l'inverse considérés comme des mers (Mare Erythraeum, Mare Sirenum ou Aurorae Sinus).

Nomenclature moderne

Actuellement, les noms de caractéristiques martiennes proviennent d'un certain nombre de sources. Les larges zones à albédo plus ou moins constant ont conservé leurs noms anciens, lequel est parfois mis à jour pour refléter les nouvelles connaissances à leur sujet. Par exemple, Nix Olympica (« les neiges de l'Olympe » en latin) est devenu Olympus Mons.

Les grands cratères portent le nom de scientifiques et d'écrivains de science-fiction ; les petits cratères, ceux de villes et villages terrestres.

Le groupe de travail pour la nomenclature planétaire de l'Union astronomique internationale est responsable des dénominations martiennes.

Types de relief

Ravines sur Mars, au cratère Matara. Photo dans le cadre du Mars Reconnaissance Orbiter.

Nom	Pluriel	Signification	Exemple
Catena	Catenae	Chaîne de cratères d'impact ou de cavités d'effondrement	Ophir Catenae
Cavus	Cavi	Trou, creux prononcé d'origine non météoritique	Amenthes Cavi
Chaos	Chaos	Terrain d'effondrement chaotique	Hydrapsis Chaos
Chasma	Chasmata	Canyon élargi, Vallée encaissée	Candor Chasma
Colles	Collis	Colline, petite élévation	Tartarus Colles
Crater	Craters	Cratère d'origine météoritique	Schiaparelli Crater
Dorsum	Dorsa	Formation surélevée allongée, crête	Xanthe Dorsa
Fluctus	Fluctus	Terrain en forme d'écoulement	Tantalus Fluctus
Fossa	Fossae	Fossé, chenal, vallée étroite	Medusae Fossae
Labes	Labes	Déclivité résultant d'un glissement de terrain dans Valles Marineris	Candor Labes
Labyrinthus	Labyrinthus	Canyons entrecroisés	Noctis Labyrinthus
Lingula	Lingulae	Bordure de plateau en forme de lobe	Ultima Lingula
Mensa	Mensae	Table, mesa	Cydonia Mensae
Mons	Montes	Relief élevé en forme de montagne isolée ou de chaîne montagneuse	Olympus Mons
No God No Master	Ni Dieu Ni Maître	Continent autogéré.
Patera	Paterae	Reliefs plus ou moins étalés évoquant une soucoupe renversée, avec cratère et contours irréguliers	Alba Patera
Palus	Paludes	Petite plaine	Cerberus Palus
Planitia	Planitiae	Vaste étendue plane de faible altitude, grand bassin d'impact	Utopia Planitia
Planum	Plani	Vaste étendue plane d'altitude élevée, haut plateau	Lunae Planum
Rupes	Rupi	Escarpement droit, falaise plane	Utopia Rupes
Scopulus	Scopuli	Escarpement irrégulier, falaise lobée	Eridania Scopulus
Sulcus	Sulci^[4]	Rides et sillons d'un terrain plissé	Lycus Sulci
Terra	Terrae	Terrains anciens très cratérisés d'altitude moyenne à élevée	Noachis Terra
Tholus	Tholi	Dôme, coupole	Biblis Tholus
Unda	Undae^[4]	Ondulations	Olympia Undae
Vallis	Valles	Vallée, au sens très large	Ares Vallis
Vastitas	Vastitates	Forme extrême de planitia, particulière vaste et sans relief	Vastitas Borealis

Atlas de Mars

Carte annotée des principaux reliefs martiens.

Par commodité, la surface de Mars a également été divisée en trente « quadrangles » par l'USGS, souvent utilisés pour structurer les études aréographiques ou aréologiques.

Notes et références

↑ Terme trop peu usité pour être entré au dictionnaire, qui dérive étymologiquement du grec ancien Ἄρης désignant le dieu Arès des Grecs, lequel correspond au dieu Mars des Romains.
↑ (en) Lunar and Planetary Institute « Mars Datum. »
↑ (en) page du site de l'ESA
↑ ^{a et b} Toujours utilisé au pluriel

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

(en) Google Mars (Google Maps pour Mars)
U.S. Geological Survey Topographic Maps of Mars :
- Topographie brute [PDF] 2,1 MB
- Topographie avec contours [PDF] 8 MB

[1] Terme trop peu usité pour être entré au dictionnaire, qui dérive étymologiquement du grec ancien Ἄρης désignant le dieu Arès des Grecs, lequel correspond au dieu Mars des Romains.

[2] (en) Lunar and Planetary Institute « Mars Datum. »

[3] (en) page du site de l'ESA

[pluriel-4] {a et b} Toujours utilisé au pluriel

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