Comment sont apparues les lunes de Mars ?
Alors que beaucoup d’attention, de temps et d’efforts ont été consacrés à la planète rouge, ceux-ci furent bien moindres concernant ses deux minuscules lunes, Phobos et Deimos. Même leur origine et leur composition restent un mystère. Mais cela pourrait bientôt changer.
Une étude multidisciplinaire impliquant des chercheurs français (CNRS), belges et japonais (université Kobe/ institut de technologie de Tokyo) a proposé un modèle qui pourrait expliquer les origines de ces deux satellites et ainsi de faire la lumière sur la façon dont les lunes se développe dans le système solaire.
Deux théories dominaient jusqu’ici sur leur présence. Celle de la capture, dans laquelle elles furent des astéroïdes piégés par la gravité de Mars et l’autre, que les lunes se seraient formées à partir des débris d’une collision entre Mars et une protoplanète. Cette dernière est la même théorie proposée pour la formation de notre Lune (connue sous le nom de « Big Splat« ), mais pour l’appliquer aux deux lunes, Phobos et Deimos, cela se révélait assez difficile.
Mais le nouveau modèle apporte un certain soutien à l’argument de l’impact avec le fait que les deux satellites se sont formés en raison d’une rotation axiale beaucoup plus lente que ce qui était le cas avec la Terre et la Lune.
Représentation d’une collision entre une protoplanète et Mars (université Paris Diderot/ LabEx UnivEarthS)
Cette nouvelle étude propose la chaine des évènements suivants :
Il y a quelques 4 à 4,5 milliards d’années (soit ou tout début de l’histoire du système solaire), Mars a subi un impact colossal avec un corps d’environ un tiers de sa taille. Les débris, capturés par la gravité de Mars, ont formé un disque autour d’elle. Voici comment une énorme lune de mille fois la masse de Phobos s’est progressivement formée. C’est exactement le scénario qui a créé notre Lune.
(LabEx UnivEarthS)
Mais la divergence se produit en raison de vitesses de rotation plus lentes. La Terre prenait moins de 4 heures pour tourner sur son axe alors que Mars tournait très lentement, sur une période de 24 heures. Cette rotation lente laisse les débris coalescés/ se regroupés en de petites lunes. Sous l’action de la force de marée martiennes, elle sont toutes retombées sur Mars (y compris la plus grande), ne laissant que les deux lunes les plus éloignées : Phobos et Deimos.
La théorie pourrait également expliquer un autre vieux mystère martien : pourquoi son hémisphère nord à une plus faible altitude que son sud ? Il se pourrait que le bassin Boréal martien soit le reste de cet impact primordial.
Même si cette théorie est très concrète, ce n’est encore que spéculation et il faudra de futures missions pour recueillir des images et des échantillons qui prouvent que les lunes sont composées d’un mélange du manteau et de débris martien.
Pour “l’anecdote”, la lune Phobos ne devrait pas tarder à retomber sur Mars créant dans le processus un anneau de débris autour de la planète rouge.
L’étude publiée dans Nature Geoscience : Accretion of Phobos and Deimos in an extended debris disc stirred by transient moons et présentée sur le site du CNRS : Solved: The Mystery of the Martian Moons.
