II La géologie martienne :

A / La surface martienne :

1 - Géographie :

Mars présente une surface riche en diverses structures géologiques.

Cette surface peut être partagée en deux grandes régions correspondant globalement aux hémisphères Nord et sud. Ces deux parties de la planète présentent deux visages très différents : l’hémisphère sud est criblé de très nombreux cratères météoritiques témoignant d’un bombardement intense entre –4,5 milliards et –3,8 milliards d’années ; ces cratères attestent de l’ancienneté de ces régions ; le plus grand d’entre eux est celui d’Hellas Planitia qui atteint facilement les 2000 kilomètres de diamètre (ce qui recouvrirait une bonne partie de l’Europe !). A l’inverse, l’hémisphère Nord ne possède que très peu de ces cratères d’impact - ces régions seraient donc plus jeunes – et a une altitude moyenne moins élevée que l’hémisphère sud – peut-être la trace laissée par un océan ayant aujourd’hui disparu ?

On observe également à la surface de Mars de nombreux gouffres, canaux, canyons, crevasses, failles, vallées, résultant probablement de l’action d’un liquide comme de l’eau dans le passé ; ainsi que d’importants édifices volcaniques. Cependant, il n’existe aucune chaîne de montagnes telles que nous en connaissons sur Terre, c’est une conséquence directe de l’absence de tectonique des plaques sur Mars (voir II-B-2): il n’y pas de mouvement de plaque donc pas de plissement de la croûte.

Il existe aux pôles des calottes glaciaires de tailles variables selon les saisons.

2 - Sol:

Mars est particulièrement réputée pour la couleur rougeâtre de sa surface. Cette couleur est due à la présence dans le sol d’oxyde de fer – cette partie de la planète étant assez riche en cet élément contrairement au noyau. Le sol serait également riche en sels, comme les sulfates et les chlorures ; la présence d’éléments à fort pouvoir oxydant lui confèreraient une forte activité chimique.

On pense que les zones sombres du sol, observables au télescope, seraient constituées de roches semblables au basalte terrestre, qui auraient été érodées ou oxydées.

La scapolite, un minéral relativement rare sur Terre, semble largement répandu ; il se pourrait qu’elle serve à stocker du dioxyde de carbone. Ce gaz carbonique composerait également la majeure partie des calottes polaires.

Les analyses du sol ont permis d’identifier les principaux éléments du sol ainsi que les proportions dans lesquelles ils se trouvent :

• O : 48%
• Si : 19%
• Fe : 10%
• Mg : 6%
• Ca : 6%
• Al : 5%

De manière générale, les éléments chimiques à la surface de Mars sont répartis de manière homogène, probablement grâce à l’action des tempêtes.

Cette carte représente la topologie de la planète Mars ; les altitudes sont données par code de couleurs : les surfaces en bleu indiquent des zones dépressionnaires, tandis que les régions colorées en rouge représentent les zones élevées de la planète.

On observe bien à l’ouest, le dôme de Tharsis surmonté de plusieurs volcans géants (marqués en blanc sur la carte). On remarque très clairement aussi la faille très profonde de Vallès Marineris à l’est du dôme. Au sud et à l’est se trouve le cratère d’Hellas Planitia, le gros bassin d’impact de Mars.

Cratère martien : diamètre = 1,5 km. On voit bien les éjectas à la périphérie.