Neptune la plus éloignée

Neptune, huitième planète du Système solaire, gravite sur une orbite quasi circulaire à environ 4,5 milliards de kilomètres du Soleil qu'elle met 165 ans à parcourir. Son plan équatorial est incliné de près de 30° par rapport au plan de son orbite. Bien que trois fois plus petit que Jupiter, Neptune est une planète géante qui est composée à 99 % d'hydrogène et d'hélium. Avec un diamètre de 49.520 kilomètres, Neptune est à peine plus petit qu'Uranus. Cependant, sa masse est légèrement supérieure, de l'ordre de 17,2 fois celle de la Terre (contre 14,5 fois pour Uranus), ce qui lui confère la masse volumique moyenne la plus élevée des planètes géantes (1,76 g/cm3). Comme Neptune est notablement moins massif que Jupiter ou Saturne, donc moins "comprimé" par la gravité, il contient une plus grande proportion d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium.

La découverte de Neptune eut un très grand retentissement au XIXe siècle. Elle fait date dans l'histoire des sciences car elle marque le triomphe de la mécanique céleste : le calcul permettait de découvrir un objet situé à plus de 4 milliards de kilomètres de la Terre ! Dès la fin du XVIIIe siècle, les astronomes eurent de la peine à accorder les observations d'Uranus avec ses positions calculées. Alexis Bouvard, astronome à l'Observatoire de Paris, fut un des premiers à remarquer les "irrégularités" du mouvement d'Uranus. Grâce en particulier à François Arago, l'idée qu'un corps inconnu perturbait son orbite se fit alors jour, et, indépendamment, l'Anglais John Couch Adams en 1843 et Urbain Jean Joseph Le Verrier en 1846 calculèrent la position et la masse de ce corps avec une précision suffisante pour permettre sa découverte dans la constellation du Verseau.

La prédiction d'Adams fut peu exploitée : l'université de Cambridge ne possédait pas de cartes à jour de la constellation du Verseau, et les collègues d'Adams n'aidèrent pas beaucoup ce nouveau chercheur, qu'ils considéraient comme trop jeune pour pouvoir faire une telle prédiction. En revanche, le 23 septembre 1846, le jour même de la réception d'une lettre de Le Verrier, Johann Gottfried Galle découvrait la nouvelle planète à l'observatoire de Berlin, à moins de 1 degré de la position prédite. Par un curieux hasard de l'histoire, deux cent trente-trois ans auparavant, Neptune était angulairement proche de Jupiter pendant l'hiver de 1612 à 1613, et Galilée, observant Jupiter le 28 décembre 1612 et le 22 janvier 1613, avait fait figurer Neptune sur ses croquis, pensant qu'il s'agissait d'une étoile.

Objet de huitième magnitude, donc invisible à l'œil nu, Neptune se présente au télescope comme un disque bleu-vert d'un diamètre apparent de l'ordre de 2 secondes d'angle ; on discerne très difficilement quelques marques dans son atmosphère.

Les satellites

Avant le survol de Neptune par la sonde Voyager-2, seuls deux satellites, Triton et Néréide, étaient connus. Ils sont dits irréguliers car leurs orbites sont insolites : Triton a un mouvement rétrograde sur une orbite très inclinée par rapport au plan équatorial de Neptune, et Néréide gravite sur une orbite fortement excentrique. En 1989, les images prises par Voyager-2 ont révélé six nouveaux satellites qui forment un système régulier tournant dans le sens direct sur des orbites circulaires et peu inclinées.

Triton a été découvert le 10 octobre 1846 par William Lassel, dix-sept jours seulement après la découverte de la planète elle-même.

Les anneaux

Comme les autres planètes géantes, Neptune possède des anneaux, mais ceux-ci sont très particuliers : ils présentent en effet des arcs de matière. La découverte de ces arcs depuis la Terre grâce à l'observation d'occultations d'étoiles en 1984 et 1985 a conduit à modifier le programme de Voyager-2 afin de mieux étudier l'environnement de Neptune. La sonde a ainsi révélé que la planète était entourée d'un système complet d'anneaux ténus sertis d'arcs brillants.

Les astronomes se sont longtemps demandé pourquoi Saturne semblait être la seule planète entourée d'anneaux. La mise en évidence, en une décennie, d'anneaux autour de Jupiter, d'Uranus et de Neptune a montré que ce phénomène était naturel autour des planètes géantes. Cependant, ces quatre systèmes d'anneaux sont bien différents les uns des autres : qu'il s'agisse d'anneaux, de satellites ou de planètes, le système solaire présente une stupéfiante diversité d'aspects

L'atmosphère

L'envoi par Voyager-2 d'ondes radio à travers l'atmosphère a permis de sonder cette dernière et de compléter les observations effectuées dans le visible, l'ultraviolet et l'infrarouge.

Comme Uranus, Neptune possède une atmosphère réductrice, riche en hydrogène (contrairement à la Terre, qui possède une atmosphère oxydante, riche en oxygène) ; elle contient environ 25 % d'hélium et au moins 1 % de méthane. La couleur bleue de cette planète est en grande partie due à l'absorption de la lumière rouge par le méthane. Dans la haute atmosphère, à une pression de l'ordre de quelques hectopascals, les molécules de méthane (CH₄), dissociées par le rayonnement solaire, se recombinent pour former des hydrocarbures tels que l'éthane (C₂H₄) et l'acétylène (C₂H₂), qui ont été détectés par Voyager-2. Plus bas, à un niveau de l'ordre de 1.300 hectopascals, le méthane se condense en cristaux de glace. Encore plus bas, à 3.000 hectopascals, la présence d'une couche opaque de sulfure d'hydrogène (H₂S) est suspectée. Il n'est pas impossible que de l'ammoniac (NH₃) soit aussi présent à ce niveau. Les détecteurs infrarouges de Voyager-2 ont mesuré une température moyenne de - 214°C (59 K). Les régions équatoriales et polaires ont approximativement la même température ; les zones intermédiaires sont plus froides de quelques degrés. Là où l'éclairement du Soleil est maximal actuellement, c'est-à-dire à ces latitudes intermédiaires, le gaz monte et se refroidit, comme sur Uranus. Vers l'équateur et les pôles, il redescend, est compressé et réchauffé. Quand on fait le bilan de l'énergie renvoyée par Neptune dans l'espace, on constate que la planète émet 2,7 fois plus d'énergie qu'elle n'en reçoit du Soleil. L'origine de ce surplus d'énergie n'est pas encore élucidée.

Huit jours avant le survol de Neptune, Voyager-2 a détecté à intervalles réguliers des "bouffées" d'ondes radio, premières manifestations du champ magnétique de la planète. Comme celui-ci est engendré par des courants électriques se déplaçant à grande profondeur, les scientifiques en ont déduit une période de rotation interne égale à l'intervalle entre deux bouffées (16 h 7 min). Neptune est légèrement aplati du fait de sa rotation. Mesuré à un niveau de pression de 1.000 hectopascals (la pression au niveau de la mer sur Terre), le rayon polaire est légèrement inférieur au rayon équatorial : 24.340 et 24.764 kilomètres, respectivement.

Magnétosphère

Neptune possède une magnétosphère dont l'axe du dipôle magnétique est incliné à 47° par rapport à l'axe de rotation. Il est aussi asymétrique : la source du champ magnétique n'est pas localisée dans le noyau, mais à mi-chemin entre le centre et l'extérieur de la planète. Quand Voyager-2 a survolé Neptune, le pôle magnétique pointait à moins de 20° de la direction du Soleil, et la sonde a pénétré dans la magnétosphère de Neptune par le cornet polaire, là où les particules du vent solaire peuvent s'enfoncer profondément avant d'être repoussées. C'était la première fois, à l'exception de la Terre, qu'une telle région polaire magnétique était explorée par une sonde spatiale. Ces observations sont très importantes pour mieux connaître les magnétosphères des planètes. Celle de Neptune est la moins intense du système solaire : le long de l'équateur magnétique, là où les particules chargées sont le plus concentrées, Voyager-2 n'a trouvé que 1,4 proton ou particule plus lourde par centimètre cube, soit trois fois moins qu'autour d'Uranus et trois mille fois moins qu'autour de Jupiter.

L'instrument ultraviolet a détecté une aurore (beaucoup plus faible que celles qui ont été observées autour des autres planètes géantes) et une légère luminescence diffuse du côté nuit de Neptune.

Caracteristiques ( sources CNES)

	Neptune	Terre	Ratio Neptune/Terre
Diamètre	49 528 km	12 756 km	3,88
Masse	102,4.1021 t	5,9.1021 t	17,15
Densité moyenne	1,64	5,52	0,30
Période de rotation	16 h 06 min	23 h 56 min	0,67
Période de révolution	60 189 jours, soit 164 années terrestres	365 jours terrestres	164,79
Durée du jour solaire	16 h 06 min	24 h	0,67
Gravité	11,15 m/s2	9,8 m/s2	1,14
Nombre de satellites naturels	13	1	---
Système d'anneaux	Oui	Non	---
Orbite
Aphélie	4 545 millions de km	152 millions de km	29,88
Périhélie	4 444 millions de km	147 millions de km	31,22
Distance maximale de la Terre	4 687 millions de km	---	---
Distance minimale de la Terre	4 305 millions de km	---	---

Clichés réalisés a Lyon entre 2015 et 2016 avec un Mak 180/2700 + APN et Cmos planètaire

Uranus Semi gazeuse lointaine

De magnitude de l'ordre de 6, deux fois plus lointaine que Saturne dont elle est deux fois et demie plus petite, Uranus est à la limite de la détection à l'œil nu. Un observateur expérimenté peut cependant l'apercevoir par une nuit claire ; elle apparaît alors comme une étoile très faible. Inconnue des Anciens, pour lesquels Saturne marquait la limite du système solaire, Uranus n'a été découvert que le 13 mars 1781 par le musicien et astronome amateur William Herschel qui, observant par hasard la constellation des Gémeaux à l'aide d'un télescope de 16 centimètres d'ouverture, remarqua un objet qui n'était pas ponctuel comme une étoile. Il crut avoir découvert une nouvelle comète, mais le calcul de son orbite révéla vite que cet objet était en fait une planète gravitant sur une orbite circulaire à plus de 3 milliards de kilomètres du Soleil.

Pourtant Uranus avait été porté plusieurs fois sur des cartes du ciel entre 1690 et 1780, ce qui a été très utile par la suite pour déterminer les paramètres de son orbite. Uranus est vu depuis la Terre sous un angle de 4 secondes. Son disque apparaît donc, même à l'aide de plus gros télescopes, comme une petite tache bleu verdâtre sur laquelle on ne discerne aucun détail. Depuis 1994, cependant le télescope spatial Hubble en obtient des images détaillées, sur lesquelles on distingue les grands traits de son atmosphère.

D'un diamètre quatre fois plus grand que celui de la Terre, Uranus en est quinze fois plus massif. Comme les autres planètes géantes, Uranus est composé à 99 % d'hydrogène et d'hélium. Comme Jupiter et Saturne, il possède un système complet de satellites réguliers. Comme Jupiter, Saturne et Neptune, il possède un système d'anneaux. Sa période de rotation est égale à 17 heures 14 minutes. Mais contrairement aux autres planètes, l'axe de rotation d'Uranus se trouve pratiquement dans son plan orbital ; le plan équatorial d'Uranus ainsi que le plan orbital de ses satellites connus sont quasi perpendiculaires au plan de son orbite autour du Soleil.

Découverte d'Uranus par les sondes spatiales

Le 24 janvier 1986, Uranus était survolé par Voyager-2. Ce qui, depuis deux cent cinq ans, n'était qu'un petit point de lumière bleuâtre s'est révélé en quelques heures un monde particulièrement riche avec un environnement d'anneaux surprenants et de satellites beaucoup plus actifs que prévu, en particulier l'étonnant petit Miranda.

L'essentiel des caractéristiques connues du système d'Uranus provient de cette brève rencontre ; il faut cependant faire remarquer la parfaite complémentarité des mesures effectuées depuis la Terre et par Voyager-2. Par exemple, l'étude des anneaux depuis notre planète par l'observation d'occultations stellaires a permis d'obtenir sur leur structure des résultats que n'a pu fournir la sonde. Inversement, les petites particules détectées par la sonde au sein des anneaux sont invisibles depuis la Terre.

Sept mille images du système uranien, dont deux mille au moment du passage au plus près, des milliers de spectres dans l'infrarouge et dans l'ultraviolet, des millions de mesures radio et magnétiques ont été alors transmis à la Terre.

L'atmosphère d'Uranus

Les images ont révélé la présence de nuages, de bandes parallèles à l'équateur et de couches de brume. En particulier, le pôle qui fait actuellement face au Soleil est couvert d'une calotte de brume. Le mouvement des nuages a permis de mesurer la période de rotation de l'atmosphère d'Uranus. L'atmosphère d'Uranus tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre et plus rapidement que l'intérieur de la planète ; les vents viennent tous de l'ouest. La haute atmosphère d'Uranus tourne de manière différentielle. Contrairement à ce qui se passe sur Saturne, la rotation est plus rapide vers les pôles que vers l'équateur : la période est de 17 heures vers 25 degrés de latitude et de 16 heures vers 40 degrés de latitude.

À partir des spectres dans l'infrarouge et de l'expérience d'occultation radio par l'atmosphère, on a pu estimer l'abondance de l'hélium à environ 15 %, ce qui correspond à la quantité d'hélium présente dans le Soleil. Il semblerait donc que l'atmosphère, ayant la même composition que le Soleil et que la nébuleuse primitive, soit primordiale et non le fruit d'une évolution ultérieure de la planète.

Uranus a une structure interne très différente de celles de Jupiter et de Saturne. En son centre, la température serait de l'ordre de 7000 kelvins, et la pression vaudrait environ vingt millions de fois la pression atmosphérique terrestre. En partant du centre, on trouve probablement successivement un noyau "rocheux" d'un rayon d'environ 7 500 kilomètres, chaud, solide ou liquide, composé pour l'essentiel de silicates et de fer, puis un manteau de plus de 10 000 kilomètres d'épaisseur composé de glaces d'eau, de méthane, d'ammoniac, et enfin une épaisse enveloppe gazeuse d'hydrogène et d'hélium qui forme l'atmosphère observée depuis notre planète. Cette enveloppe est environ quatre fois plus massive que la Terre.

Champ magnétique et magnétosphère d'Uranus

Avant la rencontre avec Voyager-2, on ignorait tout sur le champ magnétique d'Uranus : le rayonnement radio de Jupiter est aisément détecté depuis la Terre ; celui de Saturne avait été observé par les sondes Voyager, à une distance considérable, plus d'un an avant les rencontres ; mais, dans le cas d'Uranus, le voile n'a été levé qu'au dernier moment, quelques heures avant le passage de la sonde au plus près. Une des grandes surprises de la mission Voyager-2 est venue de la découverte que l'axe du champ magnétique n'était pas plus ou moins aligné avec l'axe de rotation de la planète, mais au contraire fortement incliné, d'environ 60 degrés, par rapport à celui-ci. Le champ magnétique est intrinsèquement cinquante fois plus fort que celui de la Terre ; ce qui, compte tenu de la plus grande taille d'Uranus, correspond à une intensité un peu plus faible en "surface". Ce champ magnétique est probablement engendré par effet dynamo au sein de l'épais manteau liquide qui contient de nombreux atomes ionisés. L'existence de ce fort champ magnétique et l'interaction avec le vent solaire entraînent l'existence de zones analogues aux ceintures de Van Allen au voisinage de la Terre.

L'atmosphère d'Uranus est à une température d'environ 50 kelvins et l'étude spectroscopique a permis d'y découvrir la présence de méthane et d'hydrogène moléculaire. La sonde Voyager a détecté une atmosphère étendue d'hydrogène moléculaire et une couronne encore plus étendue d'hydrogène atomique.

Caractéristiques

 

	Uranus	Terre	Ratio Uranus/Terre
Diamètre	51 118 km	12 756 km	4,01
Masse	86,8.1021 t	5,9.1021 t	14,57
Densité moyenne	1,27	5,52	0,23
Période de rotation	17 h 14 min	23 h 56 min	0,72
Période de révolution	30 685 jours, soit 84 années terrestres	365 jours terrestres	84
Gravité	8,87 m/s2	9,8 m/s2	0,91
Nombre de satellites naturels	22	1	---
Système d’anneaux	Oui	Non	---
Orbite
Aphélie	3 003 millions de km	152 millions de km	19,75
Périhélie	2 741 millions de km	147 millions de km	18,65
Distance maximale de la Terre	3 157 millions de km	---	---
Distance minimale de la Terre	2 582 millions de km	---	---

Clichés réalisés a Lyon entre 2015 et 2016 avec un Mak 180/2700 + APN et Cmos planètaire

Saturne la merveille

Saturne 6 eme planète du systeme solaire est une géante gazeuse
À l'instar de Jupiter, Saturne constitue, avec son cortège de satellites, un système solaire en miniature, mais, surtout, offre le spectacle somptueux de ses anneaux, découverts dès 1610 par Galilée et interprétés en tant qu'anneaux par Huygens en 1655. Saturne a été exploré à trois reprises par des sondes spatiales de la NASA

Les anneaux qui auréolent Saturne lui confèrent une apparence unique dans le système solaire. Cependant, la planète proprement dite présente de grandes similitudes avec Jupiter. Ses dimensions sont presque les mêmes : son rayon équatorial - 60.268 kilomètres - est égal à 9,45 rayons terrestres, au lieu de 11,21 pour Jupiter. Sa masse est de l'ordre de 95 fois celle de la Terre, au lieu de 318 dans le cas de Jupiter. Sa densité moyenne est ainsi de 0,7 ; en d'autres termes, plongée dans une piscine imaginaire remplie d'eau, Saturne flotterait à la surface comme un ballon. Cela suggère que Saturne est, à l'instar de Jupiter, formée des éléments constitutifs de la nébuleuse solaire primitive, c'est-à-dire surtout d'hydrogène et d'hélium. On verra cependant que ces deux composants ne demeurent pas uniformément mélangés à l'intérieur de la planète, et que la structure interne de Saturne est qualitativement différente de celle de Jupiter. Il n'en demeure pas moins que Saturne est, comme Jupiter, essentiellement une énorme boule de gaz comprimé sous son propre poids, et que ce que nous en voyons est constitué de nuages composés d'éléments mineurs qui se condensent aux faibles températures existant à la périphérie de cet astre.

Comme Jupiter, Saturne tourne très vite puisque sa période de rotation interne est de 10 heures 40 minutes. Elle présente un fort aplatissement, plus grand que celui de Jupiter : son rayon équatorial est supérieur de 10,8 % à son rayon polaire, tandis que celui de Jupiter est supérieur de 6,5 % au rayon polaire.

Saturne possède également une source d'énergie interne, c'est-à-dire qu'elle émet plus d'énergie (sous forme de rayonnement) qu'elle n'en absorbe en provenance du Soleil. L'origine de cette source interne est cependant différente de celle de Jupiter.

Prenons la fiction d'un observateur venant de l'espace interplanétaire et se dirigeant vers le centre de la planète ; que découvrirait-il ?

Un « nuage » d'hydrogène atomique et peut-être d'hydrogène moléculaire, en forme de tore centré sur Saturne, entoure la planète. Le tore est situé dans le plan équatorial et s'étend entre 8 et 25 rayons saturniens (soit de 480.000 à 1,5 million de kilomètres) et a une épaisseur d'environ 14 rayons saturniens (840.000 km). On pense que ce nuage, dont la densité est de l'ordre de 20 atomes par centimètre cube, provient d'hydrogène échappé de l'atmosphère de Titan puis attiré autour de Saturne par l'attraction gravitationnelle de cette planète. Il est possible que le tore contienne aussi de l'hydrogène moléculaire avec peut-être même une densité plus élevée que celle de l'hydrogène atomique.

L'exosphère, c'est-à-dire l'atmosphère extérieure de Saturne située au-dessus de la zone où les divers constituants gazeux demeurent uniformément mélangés sous l'effet de la turbulence, est à une température de 400 kelvins environ. La densité de l'hydrogène moléculaire croît rapidement au-dessous de 61.400 kilomètres d'altitude, comptée à partir du centre de la planète, c'est-à-dire à environ 1.300 kilomètres au-dessus du niveau de pression 1 atmosphère. Du méthane est probablement présent également dans cette zone.

L'homopause, c'est-à-dire la région au-dessous de laquelle les composants non condensables ou non dissociés par le rayonnement sont uniformément mélangés, se trouve à environ 200 kelvins et à 1.150 kilomètres au-dessus du niveau 1 atmosphère. En dessous de l'homopause, les proportions relatives des deux composants majeurs, l'hélium et l'hydrogène, sont respectivement de 7 % en volume (14 % en masse) et de 93 %. Dans Jupiter, les proportions de ces mêmes éléments sont 10 et 90 %. Sont aussi présents dans la stratosphère, c'est-à-dire entre l'homopause et la tropopause située au niveau 0,1 atmosphère, outre le méthane dans une proportion de 1 à 2 millièmes, divers produits de la dissociation du méthane sous l'action du rayonnement ultraviolet solaire : l'acétylène (C²H²), l'éthane (C²H⁶) et probablement le propane (C³H⁸) et le méthylacétylène (C³H⁴). Ces éléments sont en très petite quantité. D'autres molécules plus complexes pourraient aussi avoir été formées. Par ailleurs, la phosphine (PH³) a été détectée, dans une proportion de quelques parties par million, jusqu'au niveau 5 à 10 hectopascals (0,005 à 0,01 atmosphère). Les hydrocarbures formés dans la stratosphère ne devraient pas être présents dans la troposphère, au contraire de la phosphine, qui provient de l'intérieur de la planète.

La température décroît jusqu'à la tropopause, où elle n'est plus que de 85 kelvins, puis recroît continûment à mesure que l'on s'enfonce dans l'intérieur de la planète. L'ammoniac, qui se condense à des températures plus basses que 145 kelvins, se trouve, dans des proportions de quelques dix-millièmes, au-dessous du niveau 1 atmosphère. C'est probablement aussi au-dessous de ce niveau que devraient se situer les nuages colorés que l'on observe. Les informations sur la température des couches troposphériques plus profondes découlent du fait que le rayonnement radioélectrique émis par Saturne provient de ces couches. À 21 centimètres de longueur d'onde, l'émission provient du niveau 10-20 atmosphères, où la température est de l'ordre de 230 kelvins.

En résumé, lorsqu'on se dirige de la périphérie vers le centre de la planète, on rencontre successivement :

• Une couche d'environ 30.000 kilomètres d'épaisseur, contenant essentiellement 93 % d'hydrogène moléculaire et 7 % d'hélium ; aux températures suffisamment élevées se trouvent probablement tous les autres éléments mineurs qui constituaient la nébuleuse primitive (carbone, azote, oxygène, métaux, silicates, etc.), mais dans des proportions qui restent à déterminer

• Une couche inhomogène de 5.000 kilomètres d'épaisseur contenant de l'hydrogène métallique au sein duquel des gouttes d'hélium continuent à se former et tombent en « pluie » vers le centre de la planète

• Une couche de 10.000 à 12.000 kilomètres d'épaisseur d'hydrogène métallique et d'hélium, ce dernier dans une proportion supérieure à celle que l'on trouve dans Jupiter ou dans le Soleil

• Finalement, un noyau de silicates et de métaux, et peut-être de glaces, de l'ordre de 15.000 kilomètres de rayon

Il faut cependant garder présent à l'esprit que ce schéma n'est qu'un modèle susceptible d'être profondément remanié à mesure de l'enrichissement de nos connaissances sur la planète géante

 Observés pour la première fois par Galilée en 1610, les anneaux de Saturne sont probablement l'un des plus beaux spectacles qu'on puisse voir dans le ciel avec une simple paire de jumelles. Leur observation par les sondes et satellites, depuis Voyager en novembre 1980 nous a révélé un magnifique système composé d'un nombre incalculable de milliards de « cailloux » en orbite autour de Saturne et formant des milliers de structures étonnantes. Les sondes Voyager ont non seulement photographié l'un des plus beaux objets du ciel, mais aussi l'un des plus intéressants scientifiquement.

Au cours de l'été de 1610, Galilée, qui fut un des premiers à utiliser une lunette pour observer le ciel, fit une moisson de découvertes. En particulier, il découvrait « quelque chose autour de Saturne » ; il crut tout d'abord avoir découvert deux gros satellites de part et d'autre de la planète, mais il remarqua que ces deux compagnons de Saturne ne présentaient aucun mouvement apparent par rapport à la planète, ce qui l'intrigua beaucoup. Il fut encore plus stupéfait quand, deux ans plus tard, il constata que ces deux compagnons avaient apparemment disparu. Pendant plus de quarante ans, les astronomes furent intrigués par l'aspect changeant de l'environnement de Saturne ; les uns voyaient deux satellites, d'autres une planète aplatie, d'autres encore des structures complexes, et les observateurs polémiquaient sur la qualité de leurs instruments ou bien sur l'acuité visuelle de leurs collègues. Ce n'est qu'en 1654 que Christiaan Huygens trouvait la solution du problème : Saturne est entouré d'un anneau brillant situé dans le plan équatorial de la planète ; au cours des vingt-huit ans que dure une révolution de Saturne autour du Soleil, ces anneaux sont vus alternativement par la tranche, puis de manière plus ouverte, d'où leur aspect changeant à travers les lunettes imparfaites de l'époque (il ne faut pas oublier que les lunettes du XVIIe siècle étaient loin d'avoir la qualité d'une simple paire de jumelles de grande diffusion actuellement).

Jean-Dominique Cassini, le premier directeur de l'observatoire de Paris alors nouvellement créé, découvrait une division (qui porte maintenant son nom), démontrant ainsi que les anneaux n'étaient pas homogènes, et il suggérait qu'ils étaient formés d'une multitude de petits satellites. De nombreux astronomes des XVIIe et XVIIIe siècles croyaient cependant que les anneaux étaient solides, et il fallut attendre 1785 pour que Pierre Simon de Laplace démontre qu'un anneau solide serait instable et détruit par les effets de marée de la planète. Laplace suggérait alors que les anneaux étaient en fait constitués d'une série de minces anneaux solides concentriques. En 1857, James Clerk Maxwell démontrait théoriquement que les anneaux étaient constitués de « particules » solides indépendantes en rotation différentielle autour de la planète. En 1898, James Edward Keeler obtenait un spectre de Saturne et de ses anneaux et montrait, en mesurant la vitesse radiale des anneaux grâce à l'effet Doppler-Fizeau, que ces anneaux tournaient bien autour de Saturne de manière différentielle comme devaient le faire une multitude de petits satellites indépendants obéissant aux lois de Kepler, les particules les plus proches de Saturne tournant en moins de 8 heures (soit plus vite que la planète sur elle-même) et les plus éloignées en plus de 12 heures. L'étude théorique de Maxwell était ainsi confirmée.

En 1911, Henri Poincaré soulignait l'importance des collisions mutuelles des particules qui composent ces anneaux et remarquait que ces phénomènes de collisions actuellement à l'œuvre au sein des anneaux devaient avoir joué un rôle fondamental au début de l'histoire du système solaire. Il fallut cependant attendre les années 1970 et 1980 pour que des études théoriquesquantitatives du rôle de ces collisions soient entreprises. 

On lui connaît 56 satellites confirmés, dont Titan, plus grand que Mercure ou Pluton, qui aurait pu abriter de la vie et qui est présenté comme candidat à la terraformation. Titan renferme les éléments de la Terre primitive, mais il fait trop froid pour en conclure que la vie est possible. Les nombreux passages en 2005 de la sonde Cassini au-dessus de Titan laissent croire qu'il y aurait bien peu de chance d'y découvrir des formes de vie.

En réalité, le nombre total de satellites de Saturne est inconnu, car il y a énormément d'objets en orbite autour de la planète. Douze autres satellites ont été trouvés depuis la fin de 2000 sur des orbites inhabituelles, probablement des fragments de corps plus grands capturés par Saturne. Certains ont même été découverts récemment à travers les anneaux de Saturne par la sonde Cassini. Des ondulations dans les anneaux, photographiées par la sonde, ont intrigué les scientifiques et, avec de nouvelles photos prises (toujours par Cassini), ont aperçu de petits points qui se sont révélés être de minuscules satellites.

Tous les satellites pour lesquels la période de rotation est connue, à l'exception de Phœbé et d'Hypérion, sont synchrones.

Les orbites des trois paires Mimas-Téthys, Encélade-Dioné et Titan-Hypérion sont en résonance : Mimas et Téthys sont en résonance 1:2 (la période de révolution de Mimas est exactement la moitié de celle de Téthys) ; Encélade et Dioné sont également en résonance 1:2 ; Titan et Hypérion sont en résonance 3:4.

La plupart des satellites de Saturne ont été découverts récemment. Toutefois le nombre précis de satellites ne sera probablement jamais connu. En effet, les anneaux de la planète comportent d'importants morceaux de glace qui sont techniquement des lunes et il est difficile d'établir une distinction entre de larges particules composant l'anneau et de petites lunes.

Avant l'ère spatiale, seules dix lunes étaient connues :

• Titan (découvert en 1655)
• Japet (1671)
• Rhéa (1672)
• Téthys (1684)
• Dioné (1684)
• Mimas (1789)
• Encelade (1789)
• Hypérion (1848)
• Phœbé (1899)
• Janus (1966), confirmé seulement en 1980, confondu sur certaines observations avec Épiméthée dont il partage l'orbite).

Les sondes Voyager, qui survolèrent le système en 1980, permirent la découverte de huit autres corps (Atlas, Prométhée, Pandore, Épiméthée, Hélène, Télesto et Calypso dès 1980, Pan seulement en 1990).

Une mission d'observation menée en 2000 a permis de découvrir douze autres lunes en orbite à une grande distance de Saturne (Ymir, Paaliaq, Siarnaq, Tarvos, Kiviuq, Ijiraq, Thrymr, Skathi, Mundilfari, Erriapo, Albiorix et Suttungr). On pense actuellement qu'il s'agit de fragments de corps plus importants capturés par l'attraction gravitationnelle de Saturne.

Narvi fut découvert en 2003.

La mission Cassini, arrivée dans le système saturnien pendant l'été 2004, a permis la découverte de plusieurs autres satellites : Méthone et Pallène début juin 2004, S/2004 S 3 et S/2004 S 4 fin juin 2004, Pollux en octobre 2004, S/2004 S 6 fin octobre 2004 et Daphnis en 2005 . La véritable nature (satellites stables ou morceaux d'anneaux temporairement agglomérés) de S/2004 S 3, 4 et 6 n'est pas connue et les satellites ont conservé leur désignation temporaire.

Une équipe d'astronomes de l'université de Hawaii a découvert, vers la fin de l'année 2004, douze satellites extérieurs (S/2004 S 7, S/2004 S 8, S/2004 S 9, S/2004 S 10, S/2004 S 11, S/2004 S 12, S/2004 S 13, S/2004 S 14, S/2004 S 15, S/2004 S 16, S/2004 S 17 et S/2004 S 18).

Enfin, la découverte de neuf nouveaux petits satellites extérieurs de Saturne a été annoncée le 26 juin 2006 ; ils ont été découverts par D. C. Jewitt, S. S. Sheppard, et J. Kleyna au moyen du télescope Subaru de 8,2 mètres : il s'agit de S/2004 S 19, S/2006 S 1, S/2006 S 2, S/2006 S 3, S/2006 S 4, S/2006 S 5, S/2006 S 6, S/2006 S 7 et S/2006 S 8.

Thémis, satellite qui aurait été découvert en 1905, n'existe en fait pas.

Caractéristiques

• Demi-grand axe en unités astronomiques (ua) : 9,554909
• Demi-grand axe en km : 1 429 394 069
• Excentricité de l'orbite : 0,05555
• Inclinaison de l'orbite sur l'écliptique : 2°,4889
• Période de révolution sidérale : 29 ans et 166,98 jours
• Période de rotation : 10,66 heures
• Vitesse orbitale : 10 km/s
• Diamètre apparent équatorial à la plus petite distance de la Terre (valeur maximale) : 20",8
• Diamètre équatorial (Terre=1) : 9,4335
• Diamètre équatorial : 120 536 km
• Magnitude visuelle à l'opposition : 0,67
• Aplatissement : 1/10,2
  Volume (Terre=1) : 757
• Masse (Soleil=1) : 1/3498,77
• Masse (Terre=1) : 95,16
• Masse Saturne+satellites (Soleil=1) : 1/3497,90
• Masse Saturne+satellites (Saturne=1) : 1,0002
• Densité (Terre=1) : 0,125
• Densité (eau=1) : 0,69
• Gravité à la surface (Terre=1) : 1,07
• Vitesse de libération : 35 490 m/s
• Réflectivité (albédo géométrique) : 0,47
• Sommet le plus élevé : 8 000 m
• Fosse la plus profonde : 205 000 m
• Température des nuages : -125°C
• Pression atmosphérique au niveau des nuages (Terre=1) : 1,4
• Atmosphère hydrogène 97%, hélium 3%, traces de méthane et autres gaz

Clichés réalisés a Lyon entre 2015 et 2016 avec un Mak 180/2700 et Cmos planètaire

Jupiter majestueuse Géante Gazeuse

Cinquième planète du système solaire, Jupiter a une composition proche de celle du Soleil, mais sa masse n´a pas été suffisante pour déclencher des réactions nucléaires et former une étoile. Son atmosphère d´hydrogène combiné à d´autres éléments peu abondants, donne des nuages de couleur vive agités d´ouragans violents provoqués par un dégagement de chaleur intense.

À la différence des planètes telluriques et à l'instar des trois autres planètes géantes, Jupiter ne possède pas de surface solide : il s'agit d'une boule de gaz - essentiellement de l'hydrogène et de l'hélium - qui entoure un noyau probablement composé de fer et de silicates, auxquels s'ajoutent probablement des « glaces d'eau », d'ammoniac et de méthane.

Jupiter possède un champ magnétique, une magnétosphère et une ionosphère, et est caractérisé par d'intenses émissions radioélectriques. Comme sur la Terre, les aurores polaires se développent dans les zones de latitudes élevées. 

 Jupiter, comme d'ailleurs les autres planètes géantes du système solaire, est un objet profondément différent des planètes telluriques : Mercure, Vénus, la Terre et Mars sont caractérisés par une surface solide de quelques milliers de kilomètres de diamètre, qu'entoure une atmosphère peu épaisse, voire très ténue dans le cas de Mercure. Au contraire, Jupiter est une énorme boule de gaz, composée essentiellement, comme le Soleil et les autres étoiles, d'hydrogène et d'hélium. Les images fastueuses que nous observons au télescope ou qui ont été transmises par les sondes spatiales sont celles des couches extérieures des nuages. Ces nuages dissimulent la structure profonde de la planète, mais les techniques modernes de mesures des rayonnements électromagnétiques réfléchis ou émis par la planète, le repérage précis des trajectoires des sondes spatiales passant à sa proximité et l'application des lois de la physique permettent de se faire une idée étonnamment précise de l'intérieur de la planète. 

L'étude de la composition de Jupiter est importante à plus d'un titre. En effet, les molécules gazeuses des atmosphères planétaires tendent à s'en échapper par suite de leur agitation propre - le mouvement brownien -, et cela d'autant plus que la température atmosphérique est plus élevée ; en revanche, l'attraction gravitationnelle de la planète tend à s'opposer à cette évasion. Dans le cas de Jupiter, la gravité est forte (environ trois fois celle de la Terre) et la température des couches externes est beaucoup plus faible que dans les planètes telluriques, de sorte que même les molécules les plus légères ne peuvent s'échapper de l'atmosphère. Il s'ensuit que la composition de l'atmosphère de Jupiter doit être encore maintenant la même qu'au moment de la formation de la planète, il y a 4,5 milliards d'années environ. En d'autres termes, on peut, en déterminant la composition actuelle de Jupiter, avoir accès à celle de la nébuleuse primitive dont est issu, pense-t-on, le système solaire tout entier. On peut connaître ainsi la composition du milieu interstellaire à cet endroit de notre Galaxie, et il y a 4,5 milliards d'années.

Parmi les éléments qui composent le milieu interstellaire, deux d'entre eux, mesurables dans Jupiter, présentent un intérêt particulier du point de vue de la cosmologie : il s'agit de l'hélium et du deutérium. En effet, la théorie du big bang prédit que ces deux gaz ont été fabriqués pour l'essentiel durant les trois premières minutes de l'existence de notre Univers. Ultérieurement, de l'hélium est en outre produit à l'intérieur des étoiles au cours de leur évolution. Certaines de ces étoiles terminent cette évolution en explosant : ce sont les supernovae. Ce faisant, elles enrichissent le milieu interstellaire en matériaux qu'elles avaient fabriqués, et notamment en hélium. La proportion d'hélium dans le milieu interstellaire croît donc constamment avec le temps. La mesure de l'abondance de l'hélium dans Jupiter fournit donc une valeur supérieure de l'abondance de l'hélium primordial. Cette valeur supérieure, déterminée par la mission Voyager, est de l'ordre de 24 % en masse, ce qui est en bon accord avec les limites supérieures déduites de l'observation de très vieilles galaxies.

Plus importante encore est la mesure du deutérium dans Jupiter. Cet élément, lui aussi formé essentiellement lors du big bang, est détruit dans les étoiles. Les explosions de supernovae enrichissent donc le milieu interstellaire en tous les éléments, sauf en deutérium. Il s'ensuit que la proportion relative du deutérium - par exemple par rapport à l'hydrogène - décroît continuellement avec le temps. Or, pour le moment, le deutérium interstellaire ne peut être mesuré que dans notre Galaxie, c'est-à-dire qu'on ne peut avoir en fait accès qu'à la valeur de la quantité de deutérium à l'époque actuelle. La mesure dans Jupiter est donc très précieuse, puisqu'elle fournit un second point, situé il y a 4,5 milliards d'années, sur la courbe d'évolution et une valeur inférieure de l'abondance primordiale.

Les mesures d'abondance du deutérium obtenues par la mission Voyager semblent confirmer que le rapport deutérium/hydrogène a décru légèrement depuis la naissance du système solaire, conformément à l'allure du modèle d'évolution de l'abondance du deutérium en fonction du temps.

En utilisant un tel modèle, on peut également remonter à l'abondance du deutérium tel qu'il fut produit lors du big bang. Le modèle théorique de cette explosion primordiale nous permet alors de déduire la densité des protons et des neutrons (ce que l'on appelle les nucléons ou les baryons) de l'Univers. De cette valeur de la densité, les modèles cosmologiques tirent des conséquences fondamentales sur la structure de l'Univers, qui serait ouvert, c'est-à-dire qu'il poursuivrait à jamais son expansion. Ce résultat serait cependant remis en question si les expériences en cours dans les grands accélérateurs de particules permettaient de prouver - comme certaines expériences déjà réalisées le suggèrent - que la particule élémentaire appelée neutrino a une masse. Comme les neutrinos sont beaucoup plus abondants que les protons et les neutrons, la densité totale de l'Univers serait beaucoup plus grande. L'Univers pourrait être alors fermé, c'est-à-dire qu'après avoir poursuivi son expansion actuelle pendant encore un certain temps il se contracterait de nouveau, jusqu'à revenir à sa dimension initiale.

Deux scénarios de formation de Jupiter sont pour le moment envisagés. Dans le premier scénario, on suppose que, dans la région de Jupiter et des autres planètes géantes, des fragments assez importants (de l'ordre de plusieurs milliers de fois le rayon actuel de Jupiter) de la nébuleuse primitive se sont condensés et ont formé des protoplanètes gazeuses géantes. Ultérieurement, un noyau se serait formé à partir de grains de fer et de silicates se trouvant déjà dans la nébuleuse et tombant vers le centre de la protoplanète. Dans ce scénario, la composition atmosphérique des planètes géantes devrait être similaire à celle du Soleil, si l'on admet que la nébuleuse primitive avait la même composition en son centre et à sa périphérie. En particulier, le carbone, l'azote et l'oxygène - qui sont les composants les plus abondants dans l'Univers après l'hydrogène et l'hélium - devraient être dans les mêmes proportions par rapport à l'hydrogène dans l'atmosphère de Jupiter et dans le Soleil. Ce n'est pas ce qu'on observe ; le rapport carbone/hydrogène dans toutes les planètes géantes et, semble-t-il, le rapport azote/hydrogène dans Jupiter et Saturne sont plus élevés que dans le Soleil.

Un autre scénario considère que les planètes géantes se sont formées en deux temps. Dans une première phase, un noyau s'est formé par concentration de grains flottant dans la nébuleuse primitive. Ces grains étaient composés de fer et de silicates, mais aussi, à cause des basses températures existant dans la nébuleuse à sa périphérie, de glaces d'eau, d'ammoniac et de méthane. Le noyau crût jusqu'à atteindre une certaine masse critique, de l'ordre de dix fois la masse de la Terre. La chaleur dégagée durant ce processus pourrait avoir partiellement revaporisé les glaces. Lorsque le noyau atteignit la masse critique, il attira les matériaux environnants de la nébuleuse primitive constitués essentiellement d'hydrogène et d'hélium qui n'ont pu se condenser parce que cela exigerait des températures extrêmement basses. Ainsi se seraient constituées, dans cette deuxième phase, les atmosphères de Jupiter et des autres planètes géantes, dans lesquelles le carbone, l'azote et l'oxygène pourraient, à la suite de la revaporisation des glaces dans l'atmosphère, être enrichis par rapport au Soleil. 

Les anneaux de Jupiter ont été découverts le 4 mars 1979 par les caméras de la sonde Voyager-1 ; la densité de ces anneaux paraît environ un milliard de fois plus faible que celle des anneaux de Saturne, ce qui explique que, situés très près du disque brillant de la planète, ils n'aient jamais été observés auparavant depuis la Terre : leur détection est aussi difficile que le repérage à grande distance d'une faible bougie située à côté d'un puissant phare marin. Si l'on effectue des observations dans l'infrarouge à une longueur d'onde de 2,2 micromètres (le méthane, abondant dans l'atmosphère de Jupiter, est alors quasi opaque), le rapport luminosité des anneaux sur luminosité de la planète est fortement augmenté et les anneaux peuvent être détectés depuis la Terre, ce qui a été accompli cinq jours après leur découverte par Voyager-1. Cette découverte a permis d'expliquer pourquoi, lors de son survol de Jupiter cinq ans auparavant, Pioneer-11 avait observé à certaines distances de la planète des variations brusques dans le nombre de particules chargées en orbite autour de Jupiter ; certains scientifiques avaient alors émis l'hypothèse que Jupiter possédait des satellites non encore découverts ou des anneaux aux endroits où le nombre de particules de haute énergie décroissait ; cinq ans plus tard, cette hypothèse était vérifiée !

La découverte des anneaux de Jupiter, survenant deux ans après celle des anneaux d'Uranus, montrait que l'existence d'anneaux autour des planètes géantes était naturelle. Comme ceux de Saturne et d'Uranus, les anneaux de Jupiter possèdent des bords nets et des satellites proches ; cependant, ils sont beaucoup plus ténus et bien différents. Pour l'instant, on ne connaît évidemment ni la taille ni la nature des particules de cet anneau : situées à l'intérieur de la magnétosphère de Jupiter, elles sont probablement chargées. On peut distinguer quatre composantes : un anneau brillant d'environ 6 000 kilomètres de largeur est prolongé vers l'extérieur par un bord très brillant d'environ 800 kilomètres de largeur. Vers l'intérieur, du matériau plus dispersé s'étend jusqu'au sommet des nuages de Jupiter ; un halo très ténu enveloppe le tout. 

Les premières lunes de Jupiter furent découvertes en 1610, lorsque Galileo Galilei observa les lunes galiléennes (Io, Europe, Ganymède et Callisto), les quatre grands satellites du système jovien. Il s'agissait de la première observation de lunes autre que celle de la Terre. Il est possible cependant qu'une observation antérieure ait été réalisée en 362 av. J.-C. par l'astronome chinois Gan De.

Au cours des quatre siècles suivants, avant l'ère spatiale, huit autres satellites furent découverts : Amalthée (1892), Himalia (1904), Élara (1905), Pasiphaé (1908), Sinopé (1914), Lysithéa et Carmé (1938), et Ananké (1951). Pendant les années 1970, deux autres satellites furent observés à partir de la Terre : Léda (1974) et Thémisto (1975), qui fut ensuite perdu puis retrouvé en 2000.

Avant l'arrivée de sondes spatiales dans l'environnement de Jupiter, 13 satellites étaient donc connus (14 en comptant Thémisto). Les missions Voyager, qui survolèrent le système jovien en 1979, permirent la découverte de trois nouvelles lunes : Métis et Thébé en mars 1979 sur des photographies de Voyager 1, Adrastée en juillet 1979 par Voyager 2.

Entre 1979 et 1999, aucun nouveau satellite de Jupiter ne fut découvert. Le 6 octobre 1999, le programme Spacewatch découvrit ce qui fut initialement considéré comme un nouvel astéroïde, 1999 UX18 mais qui fut rapidement identifié comme une nouvelle lune de Jupiter, Callirrhoé.

Un an plus tard, entre le 23 novembre et le 5 décembre 2000, l'équipe de Scott S. Sheppard et David C. Jewitt de l'Université d'Hawaii débuta une campagne systématique de dépistage des petites lunes irrégulières de Jupiter en utilisant deux des treize télescopes situés au sommet de Mauna Kea à Hawaii : le Subaru (8,3 m de diamètre) et le Canada-France-Hawaii (3,6 m).

47 satellites furent découverts entre 2000 et 2006, qui possèdent des orbites éloignées, excentriques, inclinées et rétrogrades; ils font en moyenne 3 kilomètres de diamètre, le plus grand atteignant à peine 9 km. On pense que ce sont tous des corps astéroïdaux ou cométaires capturés, possiblement fragmentés en plusieurs morceaux.

En 2006, on connaissait 63 lunes à Jupiter, le record du système solaire. Il est possible que d'autres lunes plus petites (moins d'un km de diamètre) restent à découvrir.

Clichés réalisés a Lyon entre 2015 et 2016 avec un Mak 180/2700 + APN et Cmos planètaire

Mars la planète rouge

Mars est la quatrième planète par ordre de distance croissante au Soleil et la deuxième par masse et par taille croissantes sur les huit planètes que compte le Système solaire. Son éloignement au Soleil est compris entre 1,381 et 1,666 UA

(206,6 à 249,2 millions de kilomètres), avec une période orbitale de 686,71 jours terrestres.
C’est une planète tellurique, comme le sont Mercure, Vénus et la Terre, environ dix fois moins massive que la Terre mais dix fois plus massive que la Lune. Sa topographie présente des analogies aussi bien avec la Lune, à travers ses cratères et ses bassins d'impact, qu'avec la Terre, avec des formations d'origine tectonique et climatique telles que des volcans, des rifts, des vallées, des mesas, des champs de dunes et des calottes polaires. La plus grande montagne du Système solaire, Olympus Mons (qui est aussi un volcan bouclier), et le plus grand canyon, Valles Marineris, se trouvent sur Mars.
Mars a aujourd'hui perdu la presque totalité de son activité géologique interne, et seuls des événements mineurs surviendraient encore épisodiquement à sa surface, tels que des glissements de terrain, sans doute des geysers de CO₂ dans les régions polaires, peut-être des séismes, voire de rares éruptions volcaniques sous forme de petites coulées de lave.
La période de rotation de Mars est du même ordre que celle de la Terre et son obliquité lui confère un cycle des saisons similaire à celui que nous connaissons ; ces saisons sont toutefois marquées par une excentricité orbitale cinq fois et demie plus élevée que celle de la Terre, d'où une asymétrie saisonnière sensiblement plus prononcée entre les deux hémisphères.
Mars peut être observée à l’œil nu, avec un éclat bien plus faible que celui de Vénus mais qui peut, lors d'oppositions rapprochées, dépasser l'éclat maximum de Jupiter, atteignant une magnitude apparente de -2,91, tandis que son diamètre apparent varie de 25,1 à 3,5 secondes d'arc selon que sa distance à la Terre varie de 55,7 à 401,3 millions de kilomètres. Mars a toujours été caractérisée visuellement par sa couleur rouge, due à l'abondance de l'hématite amorphe — oxyde de fer(III) — à sa surface. C'est ce qui l'a fait associer à la guerre depuis l'Antiquité, d'où son nom en Occident d'après le dieu Mars de la guerre dans la mythologie romaine, assimilé au dieu Arès de la mythologie grecque. En français, Mars est souvent surnommée « la planète rouge » en raison de cette couleur particulière.
Avant le survol de Mars par Mariner 4 en 1965, on pensait qu'il s'y trouvait de l'eau liquide en surface et que des formes de vie similaires à celles existant sur Terre pouvaient s'y être développées, thème très fécond en science-fiction. Les variations saisonnières d'albédo à la surface de la planète étaient attribuées à de la végétation, tandis que des formations rectilignes perçues dans les lunettes astronomiques et les télescopes de l'époque étaient interprétées, notamment par l'astronome amateur américain Percival Lowell, comme des canaux d'irrigation traversant des étendues désertiques avec de l'eau issue des calottes polaires. Toutes ces spéculations ont été balayées par les sondes spatiales qui ont étudié Mars : dès 1965, Mariner 4 permit de découvrir une planète dépourvue de champ magnétique global, avec une surface cratérisée rappelant celle de la Lune, et une atmosphère ténue.
Depuis lors, Mars fait l'objet de programmes d'exploration plus ambitieux que pour aucun autre objet du Système solaire : de tous les astres que nous connaissons, c'est en effet celui qui présente l'environnement ayant le plus de similitudes avec celui de notre planète. Cette exploration intensive nous a apporté une bien meilleure compréhension de l'histoire géologique martienne, révélant notamment l'existence d'une époque reculée — le Noachien — où les conditions en surface devaient être assez similaires à celles de la Terre à la même époque, avec la présence de grandes quantités d'eau liquide ; la sonde Phoenix a ainsi découvert à l'été 2008 de la glace d'eau à une faible profondeur dans le sol de Vastitas Borealis.
Mars possède deux petits satellites naturels, Phobos et Déimos.
Le 28 septembre 2015, la Nasa annonce y avoir détecté des écoulements de « saumures de différentes compositions, faites de chlorate et perchlorate de magnésium et de perchlorate de sodium, mêlés à un peu d’eau.
 


Clichés réalisés a Lyon entre 2015 et 2016 avec un Mak 180/2700 + APN et Cmos planètaire