Une équipe de scientifiques marseillais vient de percer le mystère des origines des lunes de la planète Mars. Baptisés Phobos (la peur en grec) et Deimos (la terreur), en référence aux jumeaux que le dieu Arès a eu avec la déesse Aphrodite, ces deux « objets célestes » tournent autour de Mars avec deux orbites différentes. Jusqu’à présent, l’origine de ces deux lunes demeurait une énigme.

Selon une première théorie, elles se seraient formées en même temps que Mars. Un deuxième scénario envisageait qu’elles auraient été « capturées » par la planète rouge pour en faire des satellites. Selon une troisième hypothèse, elles seraient nées après un impact géant entre Mars et un embryon de planète. L’étude menée notamment par Pierre Vernazza, chargé de recherche CNRS au Laboratoire d’astrophysique de Marseille (LAM), vient conforter cette dernière théorie.

Grains de poussière

En étudiant la composition des astéroïdes, ce jeune chercheur de 37 ans a réussi à démontrer que la théorie de la capture d’astéroïdes est impossible car « aucun autre objet céleste n’a leurs propriétés ». En outre, la « signature lumineuse » émise par Phobos et Deimos est incompatible avec celle des « briques élémentaires » de la planète rouge. En fait, ces satellites, composés de poussières très fines, seraient comme des éponges, « avec du vide dedans », résume Pierre Vernazza.

L’étude du LAM, qui sera publiée dans la revue The Astrophysical Journal, a été confirmée par le travail d’une équipe de recherche belgo-franco-japonaise qui a mis au point un scénario cohérent de la naissance de ces deux lunes. Entre 100 à 800 millions d’années après sa naissance, Mars aurait été percuté par un énorme astéroïde - d’environ un tiers de sa taille. La collision aurait provoqué un immense champ gazeux.

En se refroidissant, et sous l’effet de la gravitation, ce gaz se serait transformé en minuscules grains de poussière mesurant quelques dizaines de nanomètres seulement. Petit à petit, ces grains se seraient agglomérés pour former une dizaine de petits satellites et une énorme lune. Cette dernière serait retombée sur Mars sous les effets de l’attraction de la planète. Au final, seules ont subsisté Phobos et Deimos, suffisamment éloignées pour résister à cette force.

Bientôt comme Philae

Mais pourquoi s’intéresser à ces corps célestes si éloignés ? Parce qu’il n’existe « que quatre planètes telluriques dans notre système solaire, rappelle Pierre Vernazza (Mercure, Vénus, Terre et Mars). Et sur ces quatre, seules deux d’entre elles ont des lunes : la Terre et Mars. » Ainsi, en étudiant les conditions de création de ces lunes, les scientifiques espèrent en savoir un peu sur la naissance du système solaire et donc de la Terre.

La prochaine étape de la découverte des deux lunes martienne aura lieu en 2022. L’agence spatiale japonaise (JAXA) a décidé de lancer une mission d’exploration baptisée Mars Moons Exploration (MMX) qui sera chargée de rapporter des échantillons de Phobos. Pierre Vernazza fait partie des scientifiques qui travaillent sur le futur module explorateur qui agira comme Philae (à bord de la sonde Rosetta) sur la comète 67P. Il faudra patienter puisque son retour n’est pas prévu avant 2027.