La provenance de deux satellites naturels de Mars, de leurs petits noms Phobos et Deimos, ne fut, jusqu’alors, pas réellement claire. Leur forme similaire à celles des astéroïdes peut laisser penser qu’ils furent capturés par Mars, mais la forme et l’orientation de leur orbite ne vont pas dans ce sens. Alors comment ces lunes se sont-elles formées ? De nouveaux travaux scientifiques confortent la théorie d’un impact géant.

Deux études indépendantes et complémentaires viennent tout juste d’être publiées ; l’une exclut la capture d’astéroïdes pour en faire des satellites en orbite presque circulaire et montre que l’unique scénario possible est celui d’un impact géant (1) et l’autre met en évidence la formation de ces satellites à partir de débris d’une collision entre Mars et un corps trois fois plus petit ainsi que leur évolution (2).

1. Des chercheurs du Laboratoire d’astrophysique de Marseille, de l’Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, ainsi que du Centre européen de Recherche et d’enseignement de géosciences de l’environnement, se basent sur des analyses statistiques pour exclure la possibilité d’une capture d’astéroïdes. De plus, l’équipe montre que la signature lumineuse émise par Phobos et Deimos n’est pas compatible avec celle du matériau qui aurait pu former Mars et donc que ces deux lunes sont composées de poussières fines, conséquences d’une érosion due à un impact titanesque.
2. Des experts français de l’Institut de physique du globe de Paris et de l’Institut de physique de Rennes se sont associés à des équipes belges et japonaises pour simuler numériquement la formation des deux satellites. Phobos et Deimos seraient nés d’une collision entre Mars et un corps plus petit, il y a entre 4 et 4,5 milliards d’années. Les débris éjectés auraient formé un disque largement étendu autour de Mars et se seraient assemblés pour former des petites lunes lointaines. Après plusieurs milliers d’années, une dizaine de lunes auraient tracé un cortège autour de Mars et le disque de débris se serait dissipé quelques millions d’années plus tard. Les effets de marées auraient fait retomber sur la planète la plupart des satellites formés ; seules deux petites lunes plus lointaines (i.e Phobos et Deimos) auraient subsisté.

En bref :

A. Il y a 4 milliards d'années, Mars entre en collision avec une protoplanète

B. Un disque de débris se forme et des grains très fins sont créés par condensation du gaz au niveau de la zone externe du disque

C. Accrétion des débris les plus éloignés en deux petites lunes (Phobos et Deimos)

D. Les marées sur Mars entraînent les retombées des satellites les plus proches, dont la plus grosse lune existante mais aussi le positionnement de Phobos et Deimos, qui n’a d’ailleurs pas évolué depuis.

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