Attraction fatale
Distante d’environ 225 millions de kilomètres de la Terre, la planète Mars fascine l’imaginaire collectif depuis l’Antiquité. Mais ses deux lunes, Phobos et Deimos, ont, elles, été découvertes il y a moins de deux siècles. Et l’origine de ce couple de petits corps célestes suscite encore bien des interrogations. Contrairement à notre satellite naturel, les lunes de Mars ne sont pas de forme sphérique, mais présentent un aspect irrégulier similaire à celui des astéroïdes.
Cependant, le destin de Deimos n’est pas plus enviable. Tout comme notre satellite naturel, Deimos s’éloigne petit à petit de Mars. Dans quelques dizaines de millions d’années, l’attraction gravitationnelle de la quatrième planète du système solaire pourrait ainsi se révéler insuffisante pour retenir l’astre.
D’un rayon moyen de 11 kilomètres, Phobos est la plus imposante des deux — le rayon de Deimos mesurant environ 6 kilomètres. Elle orbite autour de la planète rouge en seulement sept heures (contre deux jours pour sa compagne). C’est également la lune qui connaîtra le destin le plus tragique. En effet, Phobos se rapproche progressivement de la planète, au rythme de deux mètres tous les cent ans.
Cette attraction inexorable pourrait bien causer sa fin violente d’ici à 50 millions d’années. Lorsque sa trajectoire deviendra trop faible pour la maintenir en orbite, l’astre pourrait bien finir disloqué par la force des marées martiennes, formant alors un anneau de poussière (offrant à sa campagne un ultime cadeau) autour de la planète et laissant désormais Deimos seule.
Bien que ces événements soient lointains, ils rendent l’étude des satellites martiens essentielle pour comprendre l’évolution possible des couples planètes-lunes. Parmi les projets d’exploration martienne à venir, la mission MMX — dont l'instrument MIRS a été développée par le CNES et la JAXA (en anglais) —, devrait décoller fin 2026.
Son objectif : tenter de faire rouler sur Phobos le rover Idefix® conçu conjointement avec la DLR (en anglais), afin d’y étudier la composition du sol et observer Deimos. Cette mission représente un véritable exploit technologique, notamment parce qu’elle vise à atterrir et à faire rouler un rover sur Phobos, où la gravité est 1 800 fois plus faible que sur Terre.
Toi + moi = Milkomeda
Dans l’espace, l’amour peut aussi être fusionnel, au sens littéral du terme. L’histoire de notre propre galaxie, la Voie Lactée, l’illustre parfaitement. Dans 4 à 5 milliards d’années, elle pourrait bien fusionner avec notre voisine galactique, la galaxie d’Andromède, bien que 2,5 millions d’années-lumière (a-l.) les séparent.
Passons maintenant à une brève présentation des deux galaxies. D’un côté, la Voie Lactée, notre galaxie spirale âgée d’environ 13 milliards d’années et dont les bras nous apparaissent dans le ciel nocturne sous forme de bande à l’apparence laiteuse. Large de près de 100 000 a-l., elle contiendrait environ 150 milliards d'étoiles. Notre système solaire, situé à environ 26 000 a-l. du centre galactique, contient l’une d’entre elles, le Soleil.
De l’autre, Andromède, qui tire son nom de la constellation où on peut l’observer. Bien plus imposante que la nôtre avec ses 300 milliards d’étoiles, cette galaxie de — seulement — 10 milliards d’années mesure environ 200 000 a-l. Ses nombreuses similitudes avec la Voie Lactée font de notre voisine cosmique, la candidate idéale pour de nombreuses études.
On sait depuis plusieurs années que les deux galaxies se dirigent l’une vers l'autre à la vitesse prodigieuse de 120 km/s, en partie à cause de leur attraction gravitationnelle mutuelle. Les scientifiques ont longtemps pensé cette collision cosmique inévitable. Un nom avait même déjà été trouvé pour baptiser la future galaxie résultant de cet événement : Milkomeda.
Cependant, des études récentes menées avec les télescopes Hubble et Gaia, et publiées dans la revue Nature Astronomy, ont revu à la baisse ce risque potentiel. Selon les dernières modélisations, la probabilité qu’un tel choc se produise ne serait en réalité que de 50 % dans les 10 prochains milliards d’années.
En tant qu’agence spatiale française, le CNES assure la conception, le développement et la validation des algorithmes qui permettent le traitement des données d’observations de Gaia. Au cours de ses douze années de service, le télescope spatial a collecté une telle quantité de données que leur traitement et la publication des résultats devraient encore prendre plusieurs années.
Sept anneaux pour un mariage
Impossible de conclure cet article sans mentionner les anneaux les plus célèbres du système solaire : ceux de Saturne. Longtemps considérés comme aussi anciens que la planète elle-même, ils pourraient en réalité être les vestiges bien plus récents d’une collision entre deux anciennes lunes saturniennes, survenue il y a quelques centaines de millions d’années. Le scénario de leur formation a été consolidé par les observations de la sonde Cassini-Huygens. Avant d’achever sa mission en plongeant dans l'atmosphère de Saturne en 2017, les instruments embarqués ont effectué des mesures d’une précision inédite de la masse, de la composition et de la dynamique des anneaux, révélant leur richesse en glace d’eau et leur faible contamination par les poussières. Autant d’indices incompatibles avec des structures vieilles de plusieurs milliards d’années.
Cette mission cruciale est le fruit d’une coopération internationale majeure, à laquelle le CNES a largement contribué, notamment à travers le développement et l’exploitation d’instruments scientifiques embarqués, ainsi que l’analyse des données.
Une fois encore, l’exploration spatiale rappelle que les paysages les plus emblématiques de notre système solaire sont souvent le résultat d’histoires violentes, complexes et étonnamment récentes à l’échelle cosmique.