Déimos

Déimos est la plus petite et la plus éloignée des deux lunes de Mars, un corps sombre et grumeleux dont le plus long axe atteint environ 15 kilomètres, mais dont le diamètre moyen n'est que d'environ 12 kilomètres, pour un rayon moyen d'environ 6 kilomètres. Là où notre propre Lune est un monde que l'on peut cartographier à l'œil nu, Déimos se rapproche davantage, par la taille, d'un astéroïde modeste — un objet que l'on pourrait faire le tour à pied en une après-midi, si sa faible gravité permettait seulement de marcher plutôt que de flotter.

Elle fait le tour de Mars une fois tous les 1,26 jour, à une distance moyenne d'environ 23 500 kilomètres, sur une orbite presque circulaire inclinée de moins d'un degré par rapport à l'équateur de la planète. D'apparence lisse, discrète et géologiquement calme, Déimos n'a rien du drame de Mars qui s'étend en dessous — et pourtant son origine reste l'une des énigmes les plus tenaces du Système solaire interne.

Découverte dans une semaine à deux lunes

Déimos fut découverte le 12 août 1877 par l'astronome américain Asaph Hall, qui travaillait avec le réfracteur de 26 pouces de l'Observatoire naval des États-Unis à Washington lors d'une approche rapprochée favorable de Mars. Ce fut la première des deux lunes qu'il repéra : six nuits plus tard, le 18 août, il aperçut la lune intérieure, plus brillante et plus rapide, Phobos. Hall avait presque abandonné ses recherches avant que son épouse, Angeline Stickney, ne l'exhorte à continuer — une dette réglée plus tard en donnant son nom, Stickney, au plus grand cratère de Phobos.

Les noms viennent de la mythologie grecque, où Déimos (« l'épouvante » ou « la panique ») et Phobos (« la peur ») sont les fils et les compagnons d'Arès, le dieu de la guerre que les Romains appelaient Mars. Seuls deux reliefs de Déimos portent des noms officiels, tous deux des cratères : Swift et Voltaire, en l'honneur de Jonathan Swift et de Voltaire, qui avaient chacun écrit sur deux lunes martiennes plus d'un siècle avant que quiconque ne les observe réellement.

Un petit monde lissé

Déimos est un ellipsoïde triaxial, mesurant environ 15 sur 12 sur 11 kilomètres, ce qui donne en moyenne le rayon moyen d'environ 6,2 km indiqué ici. Elle est assez petite pour que sa gravité ne représente que quelques millièmes de celle de la Terre — sa vitesse de libération n'est que de 5,6 mètres par seconde, assez faible pour qu'un saut vigoureux puisse propulser un astronaute entièrement hors de la lune. Sa surface est sombre, ne réfléchissant qu'environ 7 % de la lumière solaire qui l'atteint, et sa faible densité indique une composition poreuse, primitive et riche en carbone, ressemblant aux astéroïdes de type C de la ceinture principale externe.

La lune est fortement cratérisée mais paraît nettement plus lisse que Phobos. Son plus grand cratère d'impact ne mesure qu'environ 2,3 km de diamètre, et une couverture de régolithe meuble d'environ 100 mètres d'épaisseur a partiellement enseveli et adouci les cratères plus anciens. Fait crucial, Déimos ne présente pas les profonds sillons parallèles qui balafrent Phobos. Comme sa gravité est trop faible pour retenir les débris projetés par les impacts, une grande partie de cette matière s'échappe dans un faible anneau autour de Mars avant de retomber lentement en pluie, recouvrant et lissant progressivement la surface.

L'énigme de l'origine

La couleur et la composition de Déimos, semblables à celles d'un astéroïde, ont longtemps suggéré l'histoire la plus simple : un corps de passage capturé par la gravité de Mars. Mais la capture est difficile à mettre en place, et les deux lunes se trouvent sur des orbites bien réglées, presque circulaires et à faible inclinaison, dans le plan équatorial de Mars — exactement ce que l'on attendrait de lunes nées dans un disque de débris, et non arrachées à une orbite solaire. L'hypothèse rivale dominante est qu'un impact majeur sur la jeune Mars aurait projeté un anneau de matière qui se serait agrégé pour former Phobos et Déimos.

Aucun des deux scénarios ne correspond parfaitement, et résoudre cette question importe pour comprendre comment Mars elle-même s'est formée. C'est aussi la question centrale qui motive la prochaine visite : seul un échantillon rapporté sur Terre pourra trancher entre astéroïdes capturés et morceaux de Mars réassemblés.

Missions passées et à venir

Nos vues rapprochées de Déimos proviennent principalement de l'orbiteur Mariner 9 en 1971 et des deux orbiteurs Viking au milieu et à la fin des années 1970, qui ont résolu des détails fins et établi la forme de la lune, sa surface sombre et sa rotation synchrone — le même hémisphère fait toujours face à Mars, tout comme notre Lune montre toujours la même face à la Terre. La sonde européenne Mars Express a photographié Déimos lors d'approches rapprochées depuis le milieu des années 2000, et le rover Perseverance de la NASA l'a photographiée comme un point brillant dans le ciel martien avant l'aube en 2025.

Le prochain chapitre revient à la mission japonaise MMX (Martian Moons eXploration), pilotée par la JAXA et dont le lancement est prévu en 2026. MMX effectuera des survols dédiés de Déimos pour étudier sa composition, avant de se concentrer sur Phobos — en déployant le petit rover Idefix et en collectant un échantillon de surface qui sera rapporté sur Terre vers 2031, la toute première matière jamais rapportée d'une lune de Mars.

Vue depuis la surface martienne

Comme Déimos orbite plus lentement que Mars ne tourne, un observateur posté sur la planète la verrait se lever à l'est et dériver paresseusement vers l'ouest à travers le ciel pendant environ deux sols et demi avant de se coucher — l'image inversée de Phobos, rapide et se levant à l'ouest. Elle est bien trop petite pour montrer un disque à l'œil nu ; à son plus brillant, elle ressemblerait à une étoile éclatante, à peu près comparable à Vénus vue depuis la Terre, et parcourrait son cycle complet de phases environ tous les 1,26 jour.

Pour un observateur du ciel depuis la Terre, Déimos est une cible véritablement difficile. Avec une magnitude d'environ 12, elle est techniquement à la portée d'une grande lunette d'amateur, mais elle se cache dans l'éblouissement de Mars, à seulement quelques dizaines de secondes d'arc, et n'est réellement visible qu'à proximité d'une opposition rapprochée, à l'aide d'une barre occultant Mars. Pour presque tout le monde, Déimos reste une lune connue par les sondes spatiales plutôt que par l'oculaire.