Astéroïdes capturés ? Résultats d’un impact géant ? Aucune hypothèse actuelle ne semble totalement satisfaisante pour expliquer l’origine des deux petites lunes de Mars, Phobos et Déimos. Une nouvelle étude propose cependant une nouvelle idée. Et si les deux satellites n’avaient à l’origine formé qu’une seule et unique comète, capturée par la Planète rouge ?
La Terre et Mars sont les deux seules planètes rocheuses du Système solaire à posséder des satellites naturels. Mais la comparaison s’arrête là. Car les deux petits satellites de Mars, Phobos et Déimos, sont bien différents de notre Lune. Alors que cette dernière possède un diamètre de 3 474 kilomètres, ce qui en fait l’une des plus grosses lunes du Système solaire aux côtés de Io, Europe, Ganymède, Callisto (lunes de Jupiter) et de Titan (lune de Saturne), Phobos et Deimos font en effet figure de grains de poussière.
Les deux petites lunes de Mars sont d’ailleurs bien trop petites pour avoir acquis une forme sphérique. Elles présentent en effet des dimensions comprises entre 15 et 25 kilomètres seulement, Phobos étant la plus grande. Quelle ironie que ces deux minuscules satellites de Mars, dieu de la guerre et de la violence dans la mythologie romaine, aient été nommés Peur (Phóbos en grec) et Terreur (Deĩmos) !
Phobos et Déimos, des astéroïdes capturés ?
Quoi qu’il en soit, leur taille extrêmement réduite soulève depuis longtemps la question de leur origine. Il est exclu que les deux petits corps aient une origine similaire à celle de la Lune, c’est-à-dire qu’ils aient été produits par un impact géant à la surface de Mars. Leur composition chimique est en effet bien distincte de celle de la Planète rouge. L’analyse spectrale ainsi que leur densité montrent que les deux lunes auraient une composition plus proche de celles d’astéroïdes de type D, que l’on trouve principalement dans la partie externe de la Ceinture principale d’astéroïdes, située entre Mars et Jupiter. Mars aurait-elle capturé des astéroïdes passant à proximité, comme Saturne l’a fait ? Si l’hypothèse semble cohérente, aucune simulation numérique n’a toutefois réussi à reproduire ce scénario et notamment les orbites circulaires quasi équatoriales des deux lunes.
Phobos et Déimos semblent vraiment être sorties de nulle part. Pour élucider ce mystère, l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale prévoit de lancer en 2026 la mission MMX (Martian Moons Exploration), dont l’objectif est de prélever des échantillons du sol de Phobos et de les ramener sur Terre, histoire de savoir une fois pour toutes de quoi cette lune est composée.
Une comète plutôt qu’un astéroïde
Dans le contexte scientifique de cette mission, une équipe de chercheurs a étudié une série de clichés de Phobos, pris par la sonde Mars Express. Grâce à ces images, les scientifiques ont analysé l’intensité de la lumière réfléchie par la surface de la petite lune. Cette technique, que l’on appelle la photométrie, permet de caractériser la nature du sol. Les résultats suggèrent ainsi que la surface de Phobos est composée d’un matériau poreux, un peu comme du sable ou de la poussière. En plus de cette caractéristique, les propriétés réflectives de Phobos rapprochent cette petite lune de certaines comètes influencées par Jupiter, comme la comète 67P étudié en 2016 par la sonde Rosetta.
Se pourrait-il que Phobos soit en réalité une comète capturée par Mars ? L’hypothèse est crédible, même si tous les paramètres photométriques n’y répondent pas. De futures simulations numériques devraient aider à contraindre, ou pas, cette idée en attendant le déroulement de la mission MMX. Les résultats de cette étude ont été soumis à la revue Astronomy and Astrophysics et sont disponibles en attendant sur Arxiv.