Mars 2010, caractéristiques physiques

L'APPARITION APHELIQUE DE MARS EN 2011-2012

Caractéristiques physiques

Le 3 mars 2012, Mars sera à l'opposition, au plus près de la Terre. Ce sera la troisième opposition du cycle 2007-2022.

Cette apparition est dite "aphélique" car elle se produit à moins de 90° de longitude solaire (Ls) de l'aphélie, qui est le point de l'orbite de Mars le plus éloigné du Soleil. L'orbite de Mars étant nettement plus elliptique que celle de la Terre, la distance entre nos deux planètes à l'opposition peut varier quasiment du simple au double, entre 55 millions de km au périhélie (cas de l'apparition de 2003) et 101 millions de km à l'aphélie. Les apparitions aphéliques sont donc nettement plus défavorables en terme de distance, et Mars n'atteint en ces occasions qu'un diamètre apparent modeste.

L'apparition 2012 est la plus lointaine du cycle, et atteindra au maximum 13,9", à seulement un dixième de seconde d'arc du minimum théorique de 13,8". Heureusement, la planète restera encore haute au-dessus de l'horizon pour la France métropolitaine (sa déclinaison sera de 10° au moment de l'opposition).

LA LONGITUDE SOLAIRE (Ls)

L'axe de rotation polaire de Mars est incliné de 25°, un peu plus que celui de la Terre (23°). En conséquence, la planète connaît des saisons très similaires aux nôtres, et leur évolution est le principal sujet d'observation.

Sur Terre, les saisons sont mesurées à l'aide du calendrier, des mois, semaines et quantièmes. Sur Mars, la saison est mesurée à l'aide de la longitude solaire (Ls) qui s'exprime en degrés. Par convention, on dit que le point d'origine (Ls = 0°) est celui de l'équinoxe de printemps dans l'hémispère nord de Mars. Les autres saisons se mesurent donc comme suit (prenant l'hémisphère N comme référence) :

Ls 0 = équinoxe de printemps
Ls 90 = solstice d'été
Ls 180 = équinoxe d'automne
Ls 270 = solstice d'hiver

Les observateurs sont invités à retenir cette échelle et à l'utiliser, car elle est la principale donnée physique dont nous avons besoin pour observer Mars.

Le schéma ci-dessous permet de mieux saisir la façon dont Mars se présente durant ses différentes oppositions :

Schéma de l'orbite de Mars (rouge) et celle de la Terre (bleue). Les mois terrestres figurent dans le cercle blanc extérieur.

Sur ce schéma, on distingue bien la forte excentricité de l'orbite martienne. Selon l'endroit de son orbite où se produit l'opposition, Mars peut se présenter sous un diamètre apparent allant de 13,8" à l'aphélie, à 25,1" au périhélie (ces deux derniers points, A et P, sont indiqués en vert). Les quatre solstices et équinoxes figurent en orange. Les différentes positions des apparitions du cycle en court sont également indiquées.

L'apparition 2012 nous montrera vraisemblablement des phénomènes similaires à ceux vus en 2010, avec un décalage d'une demi-saison martienne. En effet, là où l'opposition 2010 a eu lieu en plein milieu du printemps boréal martien (Ls 44°), cette fois en 2012 elle interviendra à la fin du printemps boréal, en Ls = 79°. En raison de la forte excentricité de l'orbite martienne, cette saison est la plus longue de toute, puisqu'elle contient l'aphélie. Le printemps boréal martien est la seule saison qui peut connaître jusqu'à 3 oppositions, ce qui est le cas du cycle en cours (2007, 2010, 2012), là où le printemps austral n'en connait le plus souvent qu'une seule.

Toutefois, contrairement à l'apparition précédente, 2012 nous permettra d'observer également le début de l'été dans l'hémisphère nord.

Les graphiques suivants poursuivent la description des paramètres physiques de l'apparition 2011-2012 :

Diamètre apparent et inclinaison de l'axe polaire de Mars

Le graphique de gauche montre l'évolution du diamètre apparent au court du temps, avec les saisons martiennes en vigueur. Cette année, la taille du disque ne dépassera les 10" que durant trois mois et demi (13 janvier 2012 - 30 avril 20112). La saison sera alors comprise entre Ls 56 et Ls 104, soit la deuxième moitié du printemps boréal et les quelques jours qui suivent le solstice d'été. Comme on le voit sur le graphique, l'opposition du 3 mars arrive seulement 20 jours après le passage de Mars à l'aphélie, au plus loin du Soleil, ce qui explique le petit diamètre apparent.

Le graphique de droite indique quel est le degré d'inclinaison de l'axe polaire de Mars, vu depuis la Terre (De, Declination of Earth). Durant toute l'apparition, nous ferons face à l'hémisphère nord de la planète qui sera tourné au maximum vers nous avec peu de variation ; l'angle moyen sera supériieur à celui visible en 2010, nous donnant un meilleur aperçu sur les régions polaires nord de la planète.

Déclinaison dans le ciel 2009-2010

Ce graphique indique quelle est la déclinaison de Mars dans le ciel au cours de la période. La planète aura encore une déclinaison positive durant la meilleure période (+10,2° à l'opposition), même si la chute est déjà sensible par rapport aux dernières apparitions de 2007 et 2010.

Les éphémérides permettant de construire les graphiques de cette page ont été tirées du logiciel WIMP de Jeff Beish. Voici d'autres liens intéressants donnant l'accès à des éphémérides ou des conseils pratiques d'observations :