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Mars pourrait avoir eu des anneaux dans le passé

Crédits : Tushar Mittal / University of California

Une récente étude suggère que la planète Mars pourrait avoir eu plusieurs anneaux dans le passé. L’hypothèse expliquerait l’étrange inclinaison orbitale de sa plus grande lune, Deimos.

Dans le système solaire, Saturne se démarque très clairement par ses anneaux, mais elle n’est pas la seule à en avoir. Les trois autres géantes – Jupiter, Uranus et Neptune – en sont également dotées. Leurs anneaux sont plus discrets, certes, mais ils sont bien présents. Mais nous pourrions à l’avenir compter une cinquième planète baguée dans le Système solaire : Mars.

Phobos, une lune déjà condamnée

La planète rouge est entourée de deux lunes : Phobos et Deimos. Intéressons-nous d’abord à la première.

Phobos, qui n’évolue qu’à 6 000 kilomètres de la surface martienne, se rapproche inexorablement de Mars sous l’effet des forces de marées, à raison d’environ deux mètres en moyenne tous les cent ans. Deux options sont alors possibles, dans 50 millions d’années environ, soit la petite lune s’écrasera sur la planète, soit elle se disloquera.

Dans ce cas précis, des morceaux de la lune se placeront alors sur une longue orbite autour de la planète, pour finalement former un anneau.

Ce processus pourrait d’ailleurs déjà avoir commencé. Des données rapportées par l’instrument MAVEN en 2015 ont en effet suggéré la présence d’un nuage dispersé de particules flottantes entre 150 et 300 kilomètres au-dessus de la surface. Et selon une étude publiée en 2016, au moins une partie de cette matière (environ 0,6 %) serait constituée de morceaux de Phobos.

Si l’on en croit cette hypothèse, Mars pourrait ainsi arborer un bel anneau dans plusieurs millions d’années. Mais il se pourrait également que ce ne soit pas une première.

Des anneaux il y a plusieurs milliards d’années

Place maintenant à Deimos. Cette lune d’environ 12 kilomètres de large, qui orbite à une distance moyenne de 23 000 km de la planète rouge, est très légèrement inclinée par rapport à l’équateur martien. Pas grand-chose : de seulement deux degrés. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle peu de chercheurs se sont penchés sur le problème, considéré comme sans importance.

Récemment, une équipe d’astronomes de l’Université Purdue (États-Unis) s’est tout de même concentrée sur cette “anomalie”. Selon eux, ce défaut d’inclinaison pourrait d’ailleurs avoir un lien avec la première lune, Phobos.

Les auteurs de l’étude, David Minton et Andrew Hesselbrock, supposent en effet que la dislocation future de la plus petite lune n’est en réalité pas un événement ponctuel. Cela s’est déjà produit par le passé : la lune s’est brisée, s’est enroulée autour de Mars, puis des morceaux de roche se sont ensuite ré-agglutinés pour former de nouveau une lune, plus petite que la précédente.

Ces ruptures/reconstructions se seraient produites par deux fois dans le passé. Et au passage, elles expliqueraient l’inclinaison orbitale de Deimos.

« Cette théorie cyclique de la lune martienne Phobos est un élément crucial qui rend l’inclinaison de Deimos possible : une lune nouveau-née s’éloignerait en effet de l’anneau et de Mars dans la direction opposée », expliquent les auteurs.

Cette lune en migration vers l’extérieur aurait alors pu affecter Deimos, et mener à son inclinaison orbitale. Du moins, les simulations faites par les chercheurs semblent suggérer que cela pourrait être possible.

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Illustration d’artiste de Mars avec des anneaux, accompagnée des quatre géantes du système solaire. Crédits : Future

Une mission pour en avoir le coeur net

Le premier objet “parent”, selon la théorie, était au départ au moins 20 fois plus massif que Phobos, et enroulait Mars il y a environ trois milliards d’années. Phobos, de son côté, serait le résultat du dernier cycle. Elle serait donc deux générations plus jeune que la première lune qui s’est brisée et reformée par deux fois.

De plus, l’âge de Phobos semble également concorder avec cette idée. Deimos est en effet vieille de plusieurs milliards d’années, tandis que sa petite soeur n’a que 200 millions d’années. Ainsi, nous pourrions supposer que Mars était entourée d’un bel anneau alors que les dinosaures commençaient à dominer la Terre.

Jusqu’à présent, aucun vaisseau spatial n’a pu se rapprocher suffisamment de la lune martienne pour tester ces théories, mais cela pourrait bientôt changer. L’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) prévoit en effet d’envoyer une mission vers Phobos dès 2024. L’idée : atterrir sur la lune, récolter des échantillons puis revenir sur Terre en 2029.

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