Cette page propose quelques images de l'apparition de 1995 obtenues sur le télescope de 1 mètre du Pic du Midi (T1m). Les images originales sont acquises sur 12 bits avec un CCD 384x288. Les versions présentées ici sont dégradées par la conversion en format Gif (sur 6 bits pour alléger les fichiers ; le rapport signal sur bruit original est de l'ordre de 300) ; l'affichage de cette page peut être sévèrement dégradé selon le navigateur utilisé (images extraites de S. Erard, Lunar and Planetary Science Conference 28th, 1997 et S. Erard, Planetary & Space Science 2000).
Résumé
L’apparition de Mars en 1995 a été suivie avec le télescope de 1m du Pic-du-Midi d’octobre 1994 à mars 1995. Ce programme préparait les observations OMEGA - Mars-96 (perdu au lancement), prévues pour l’opposition suivante. Plusieurs milliers d’images ont été acquises avec une caméra CCD à travers des filtres dans le domaine 0,4 à 1,05 µm. Ces images complétaient les observations HST de la même apparition avec une résolution spatiale plus basse d’un facteur 4 environ, mais avec une meilleure résolution temporelle. La longueur de la période et la fréquence des observations ont permis de faire une surveillance étroite de l’atmosphère et de la calotte polaire Nord. Le phénomène atmosphérique le plus notable était l’apparition d’une ceinture nuageuse globale (Encircling Cloud Belt) très opaque à partir de Ls ~ 62°. Le suivi de la calotte a mis en évidence une pause dans la régression entre Ls = 55° et 70° à la latitude ~70, au moins dans les régions comprises entre 135 et 300° de longitude. Des spectres visible-proche IR à basse résolution ont également été reconstitués à l’aide d’images acquises à travers des filtres interférentiels au moment de l’opposition, fournissant des indications sur la composition minéralogique de la surface. Parmi les régions spectralement remarquables, Propontis I et Utopia Planitia montrent des signatures ferriques suggérant de larges concentrations d’hématite cristalline, ou d’autres matériaux ferriques sombres. Ces zones feront donc partie du programme haute résolution d’OMEGA. Olympia Planitia est également une zone d’intérêt majeur, puisque les observations HST de 1995 indiquaient des signatures marquées de pyroxènes, absentes des spectres T1m.
Quelques données / Some data: Mars 1995 science data
Aspect général
La période d'observation couvre le printemps de l'hémisphère nord. Des observations suivies dans le temps comme celles-ci permettent la surveillance des phénomènes atmosphériques rapides et l'étude du retrait des calottes polaires, qui est un des moteurs de la circulation générale de l'atmosphère martienne. Des programmes aussi étendus dans le temps ne sont pas réalisables sur de très grands télescopes comme les 4m de l'ESO ou le HST, dont le temps d'observation est réparti sur de nombreux projets de courte durée, et qui sont affectés en priorité à l'observation d'objets faibles. Le Pic du Midi est par ailleurs un site exceptionnel pour l'observation des planètes.
L'aspect du disque varie grandement avec la longueur d'onde (B, V et I en allant vers la droite). En filtre B (lumière bleue) la majorité des photons détectés a été diffusée par les molécules atmosphériques ; on voit donc surtout les nuages, très peu la surface. En filtre I (proche infrarouge) l'atmosphère est au contraire transparente, et le contraste de la surface est par ailleurs maximum. Cette bande est idéale pour observer les détails de la surface et les tempêtes de poussière. Le filtre V correspond au centre du domaine visible, c'est à peu de chose près le contraste que l'on observe avec l'œil.
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Les trois images précédentes, acquises à travers trois filtres différents, sont ici compositées pour recréer une image en couleur. La rotation de Mars étant rapide, les images doivent être obtenues à moins de 5 minutes d'écart pour minimiser les décalages. La phase est encore importante à cette date (33,8°) et une grande partie du disque est plongée dans la nuit (à droite). Le graphique décrit l'attitude de Mars à cette date (éphémérides interactives du Bureau des longitudes).
Une autre image composite, acquise le 31 janvier. Les traitements appliqués sur les images monochromes ont pour but de compenser la dégradation due à l'agitation de l'atmosphère terrestre au cours de chaque pause (Richardson-Lucy en B et V, Van Cittert en I). L'image est agrandie, la taille du disque n'est pas directement comparable avec les images précédentes.
On voit sur cette comparaison que HST ne ridiculise pas systématiquement les observatoires terrestres, même après correction de son défaut optique initial. Cette image du Pic est néanmoins particulièrement bonne, et la résolution de HST est nettement meilleure (~50 km au centre du disque, contre 100-150 km pour celle du T1m ; la différence est visible par exemple sur le bord de la zone sombre qui entoure la calotte).
La différence de taille entre les deux images est due aux optiques utilisées, le disque était en fait plus grand le 6 février. L'image du Pic est redressée (nord céleste en haut) au prix d'une légère dégradation ; l'image HST n'est pas redressée (un peu trop penchée vers la gauche).
Station de Planétologie des Pyrénées (BdL)
Pour en savoir plus :
Liens sur Mars
L'exploration de Mars
Autres images du Pic du Midi
