Astronomie – Mars / Terre

Sur notre planète, la croûte s'est fissurée suite aux déplacements de matières du manteau, produisant des plaques en mouvement sur celui-ci. Les points chauds, où de la matière liquide en fusion remonte du noyau, restent immobiles tandis que les plaques se déplacent au dessus d'eux, provoquant alors une succession de petits volcans. Ce phénomène est dû à la tectonique des plaques terrestres mais ne peut exister sur Mars.

Proportionnellement à sa taille, la lithosphère martienne est trois fois supérieure à celle de la Terre. La croûte y est donc trop épaisse et n'a pu se scinder, elle reste alors fixe et rigide tandis que le manteau se meut en dessous. Les points chauds restent quant à eux au même endroit sous la surface, la lave s'accumule en un même point, et forme ainsi d'immenses volcans. Toutefois, les volcans martiens sont actuellement éteints. Le noyau est sûrement devenu trop froid pour permettre à sa matière en fusion de remonter jusqu'à la surface.

L'air chaud a tendance à monter, tandis que l'air froid descend. Dès lors, les fortes différences de températures entre les différentes couches de l'atmosphère martienne provoquent d'intenses vents.

Mars étant plus petite et aussi plus légère que la Terre, sa force gravitationnelle est trois fois plus faible. (Par exemple, un astronaute sautant sur Mars s'élèverait trois fois plus haut que s'il sautait, avec la même puissance, sur Terre.)

La faible pesanteur, associée à l'intensité des vents crée de violentes tempêtes de sables et de poussières.

L'albédo est le rapport de l'énergie solaire réfléchie : le noir (environ 0) absorbe la lumière tandis que le blanc (1) la réfléchit. Actuellement, Mars se refroidit : il y a donc plus de nuages de glaces, de calotte polaire et de glaciers à sa surface.

Dès lors, l'albédo augmente, et plus de rayons solaires sont renvoyés, moins sont absorbés et réchauffent la planète. Par effet boule de neige, Mars devient de plus en plus froide.

Dans le noyau liquide a lieu un phénomène de convection de matière entre le Fer et le Nickel en fusion. Cette énergie provoque une force nommée l'induction électromagnétique, qui tend à s'éloigner du noyau.

Le diamètre de la Terre à l'équateur étant supérieur d'environ 43 km par rapport au diamètre polaire, cette énergie s'échappe par le trajet le plus court : vers les pôles Nord et Sud. On appelle ces points les Nord et Sud magnétiques, ils diffèrent de quelques centaines de kilomètres par rapport au Nord et Sud géographique.

Cette différence de potentiel (charges positives et négatives) crée, à la manière d'un aimant, un immense champ magnétique autour de la Terre. Ce champ protège alors de la violence des vents solaires (flux d'ions, électrons...) qui sont amplement érosifs et radioactifs.

Mars ne semble plus avoir un tel phénomène d'induction électromagnétique et de magnétosphère, cependant cela était sûrement différent au début de sa vie. Les roches martiennes ont gardé dans leur structure une très forte rémanence électromagnétique (qui est l'équivalent du "souvenir" de la magnétosphère dont aurait disposée Mars). Dans le passé, elle aurait donc connue une intense activité (chaleur, volcanisme, électromagnétisme...).

Néanmoins, le noyau martien est plus petit et moins dense que celui de la Terre, il s'est alors refroidi beaucoup plus rapidement. De nos jours, il semblerait être entre 800 et 2500°C ; tandis que celui terrestre fait plus de 4000°C. Cela est en partie dû au fait que le noyau martien est moins chargé en éléments radioactifs tel que le Fer. Ce dernier est resté en grande partie à la surface de Mars, du fait de sa gravité plus faible que celle de la terre, s'oxydant peu à peu, et donnant alors à la planète sa célèbre couleur rouge.

Ainsi, Mars n'est plus protégée des vents solaires et subit alors une forte érosion, une perte de matière dans l'espace. De la même façon, sa radioactivité moyenne est de 200 mSv/an, soit 100 fois plus que la moyenne terrestre et 10 fois plus que la limite santé admise.