Nomenclature martienne

L'homme a toujours eu besoin de nommer les choses pour s'y retrouver. Dés que les premiers observateurs ont tourné leur regard vers la planète rouge, le besoin s'est fait sentir de conserver sur le papier ce qu'ils voyaient et de donner des noms aux différentes caractéristiques des cartes qu'ils réalisaient.

En 1636, Francesco Fontana (1585-1685) tente pour la première fois de dessiner l'énigmatique Mars. Mais le croquis est grossier et montre plutôt les imperfections optiques de la lunette utilisée que la planète elle-même. L'astre ne dévoile encore rien de sa surface. Il faut attendre 1659 et Christian Huygens (1629 - 1695) pour voir apparaître le premier véritable croquis de la planète. Avec un télescope, Huygens arrive à distinguer une formation sur le disque martien : la grande tache triangulaire de Syrtis Major. 

Beer et Mädler

L'histoire de la nomenclature martienne ne commence cependant véritablement que dans les années 1830 avec Wilhelm Beer (1797 - 1850) et Johann Henrich Mädler (1794 - 1874). Ces deux astronomes allemands entreprennent une étude systématique de la surface de Mars avec une lunette de 10,8 cm d'ouverture (dont les lentilles avaient été fabriquées par Joseph Fraunhofer). En 1840, ils dressent la première carte de Mars, avec un quadrillage de méridiens et de parallèles identique à celui utilisé pour le globe terrestre.

Les cartes de Beer et Mädler décrivent une douzaine de taches sombres à la surface de la planète. Mais les noms employés font encore frémir maintenant ! Chaque tache était désignée par un ensemble de lettre. On trouvait par exemple a, d, g, mp et eph ! En 1862, le père Angelo Secchi renomme, à partir de ses observations, plusieurs de ces régions avec des noms d'observateurs. Les cartes de Mars deviennent soudain plus lisibles. La région a devient le canal de Franklin, la région mp est appelée Mer de Marco Polo, la région eph est rebaptisée Mer de Cook, etc. L'origine de la longitude est choisie au niveau de l'équateur, à l'extrémité d'un long bras sombre désigné par la lettre a. Des observations plus précises et tardives de cette zone montreront que le bras est en fait double. Plus tard, par convention, cette région sera choisie comme l'origine des longitudes martiennes (le méridien central passant entre les deux pointes de la fourche).

Proctor et la dictacture de Dawes ! 

En 1867, Richard Anthony Proctor publie sa propre carte de Mars, qui comprend quelques 45 noms. Par analogie avec la Terre, les étendues claires de coloration jaune orange sont désignées comme des continents ou des déserts (les calottes polaires sont également mises en évidence) et les régions sombres et bleuâtres reçoivent toutes des noms à connotation maritime (océans, mers, baie, crique, île, marais). La plupart des formations de Proctor sont nommées en l'honneur d'astronomes qui se sont impliqués dans l'observation de la planète rouge (Newton, Tycho et Copernic ne sont cependant pas oubliés). Mais celui qui se taille la part du loup, c'est l'observateur William Dawes, dont les travaux de 1864 et 1865 ont justement servi à Proctor pour l'établissement de sa carte. Dawes se voit attribuer entre autre un continent, une mer, une île sans oublier la fameuse baie fourchue, où Proctor décide de faire passer le méridien zéro (de tous ses choix, ce sera le seul qui passera à la postérité !).

La place offerte à Dawes et la répétition à outrage d'autres noms ennuient beaucoup certains astronomes, qui critiquent fortement la carte de Proctor. Flammarion proposera par exemple en 1867 sa propre carte pour réparer les outrages de Proctor. Tous les noms seront traduit en français, Dawes disparaît définitivement (même la fourche) et les duplications sont enlevées. Les deux plus grandes mers (Dawes Ocean et De la Rue Ocean) seront rebaptisées respectivement Ocean Newton et Ocean Kepler. Au final, seulement 1/5 des noms proposés par Proctor seront encore présents sur la carte de Flammarion. Mais cette dernière ne connaîtra pas un meilleur destin que la carte de Proctor.

Les nouvelles cartes de Giovanni Schiaparelli

Tout va changer avec Giovanni Schiaparelli, dont le nom est intimement associé avec l'histoire de la nomenclature martienne. Sa contribution sera en effet immense. Schiaparelli étudiera la planète Mars de manière intensive pendant 12 ans (il commencera avec l'opposition de 1877). Il réalisera une série de cartes qui n'auront que peu de choses en commun avec les cartes de ses prédécesseurs. Les plages claires sont encore appelées continents, et les plages sombres ne parviennent pas à se détacher de la ressemblance avec les mers terrestres. Mais les différences s'arrêtent la. Les cartes de Schiaparelli sont d'abord dominé par toute une série de trait qui abondent surtout dans l'hémisphère nord. Ce sont les fameux canaux (Canali) que Lowell se chargera de rendre célèbres dans le monde entier. Mais, encore plus important, Schiaparelli va substituer aux anciennes dénominations des termes entièrement nouveaux.

Schiaparelli était véritablement passionné par l'histoire de la bible et par la mythologie antique, ce qui explique que tous les termes qu'il a utilisés soient d'origine grecque ou latine. Schiaparelli a par exemple largement puisé dans la géographie terrestre : Hellas (Grèce), Ausonia (Italie), Aeria (Egypte), avec une belle prédilection pour le bassin méditerranéen. Mare Erythraeum est par exemple nommée en l'honneur de la mer rouge. Les régions qui sont difficiles à voir portent des noms évocateurs : Uchronia (en dehors du temps) et Utopia (en dehors de l'espace). Les personnages ou les références à la mythologie abondent également : Prometheus (pour Prométhée), Chryse (terre  d'or), Cydonia (ville de Crète baptisé en l'honneur d'un fil de Minos), Mare Acidalium (mer ou Vénus adorait se baigner), Tritonus Lacus (rivière de Tunisie jadis visité par Jason et les argonautes).

Chaque océan est devenu mare, chaque baie s'est transformé en sinus, chaque lac en lacus, et chaque marais en palus. Avec Schiaparelli, presque toutes les formations martiennes possèdent un nom en deux parties (sauf les fameux canali qui étaient nommés d'après les rivières terrestres). Cette règle est encore en vigueur aujourd'hui, sauf pour les cratères d'impact. Les canali, qui ne correspondaient à rien de particulier, ont disparu. Malgré l'utilisation de termes issus d'une langue morte, les principaux noms donnés aux formations martiennes par Schiaparelli continuent d'être utilisé et le système est toujours en vogue aujourd'hui.

La question du choix !

Tous les astronomes et les observateurs qui s'étaient attaqués à la cartographie de la planète Mars reconnaissaient qu'ils avaient nommé les formations martiennes selon leur bon vouloir, et qu'aucune personne n'était obligée d'adopter leur système. Pourtant, les uns voyaient souvent d'un mauvais oeil les cartes des autres. Flammarion avait adopté le système de Proctor, après l'avoir cependant considérablement modifié. Antoniadi reconnaissait le système de Schiaparelli pour toutes ses cartes entre 1892 et 1930, et il l'a ensuite considérablement amélioré (et nous ne parlerons pas du talent publicitaire de Lowell en faveur de Schiaparelli).

Les sondes spatiales

Toutes les cartes dont nous venons de parler sont basées sur la description et l'interprétation de variations d'albédo. Rien d'anormal à cela. Les taches d'albédo sont encore les seuls détails de la surface martienne qui apparaissent lorsque l'on observe la planète avec une petite lunette ou un petit télescope. Les taches permanentes et larges sont toujours très utiles pour les astronomes amateurs ! Rappelons que l'albédo quantifie le pouvoir réflecteur d'une surface (c'est le rapport entre l'énergie réfléchie et l'énergie reçue par une surface quelconque). Une région recouverte de glace ou de neige possède un albédo assez fort, alors que c'est tout le contraire pour une surface noire comme celle d'un tas de charbon.

Il faut cependant avouer que l'histoire de l'observation martienne a donné lieu à de passionnantes controverses. Les interprétations qui étaient faites à partir des images de la planète vue à travers l'objectif d'une lunette étaient quelquefois malheureuses, comme l'atteste l'utilisation des termes continents et mers, ou encore les élucubrations fantasmagoriques de Lowell à propos des canaux martiens.

Heureusement, les sondes spatiales sont arrivées à la rescousse. Ce sont véritablement elles (Mariner 4 en 1965, Mariner 6 et Mariner 7 en 1969, et surtout Mariner 9 en 1971 ainsi que la mission Viking en 1975) qui ont permis d'établir les premières cartes détaillées de la planète rouge. Quand la véritable topographie de la planète rouge a enfin été révélée par les engins spatiaux, on s'est vite rendu compte qu'il n'y avait guère de correspondance entre les formations martiennes et les régions délimitées par les variations d'Albédo.

La description de la planète Mars dans l'oculaire d'un télescope n'avait vraiment plus rien à voir avec les photos ramenées par les sondes spatiales. Le flou, la confusion et les colorations subjectives avaient disparu des clichés photographiques. La planète rouge apparaissait enfin telle qu'elle était vraiment. Tout en retenant les travaux de Schiaparelli et d'Antoniadi, il fallait faire subir à la nomenclature martienne un changement d'envergure.

Vers une nomenclature universelle : l'Union Astronomique Internationale

Avant 1919 et la naissance de l'Union Astronomique Internationale (U.A.I.), il n'y avait aucune instance jouant le rôle d'arbitre pour la nomenclature des formations observées à la surface des planètes du système solaire. Chacun y allait gaiement de sa contribution, nommant comme bon lui semblait ce qu'il découvrait ou voyait, le tout dans une confusion grandissante. Il était donc grand temps de corriger cette situation désagréable et intenable, et l'Union Astronomique Internationale, en devant l'autorité de nommage, s'en est chargée.

En 1958, une commission présidée par Audouin Dollfus recommandait déjà l'adoption de 128 noms pour les cartes martiennes. Pendant ce temps, la demande pour une terminologie précise et exhaustive des formations martiennes voyait le jour. En 1970, un groupe de travail pour la nomenclature martienne se met en place pour répondre à cette demande. Et en 1973, les deux groupes sont renommés et placés sous l'autorité du groupe de travail pour la nomenclature des systèmes planétaires (WGPSN).

L'un des principaux objectifs de ces groupes de travail a été de mettre au point une terminologie précise pour décrire les beautés de la surface martienne. On ne pouvait en effet profiter, comme c'est le cas pour notre planète, du dessin des côtes, des continents, du tracé des fleuves et des rivières pour découper naturellement la planète. On va donc découper Mars de manière rationnelle avec une règle et une équerre, une façon bien peu poétique de partager les territoires martiens et qui contraste fortement avec les noms merveilleux qui seront retenus pour certaines formations (pour ceux que ça intéresse, une page entière a été dédiée au partage de le planisphère martien en quadrangles).

Après ce découpage mathématique, il fallait affecter à chaque formation des noms propres. Mais, encore une fois, il y avait une différence fondamentale entre la Terre et Mars. Notre planète se découpe en mers et en continents. Cette dichotomie était tellement présente dans les esprits qu'elle a été appliquée, avec mauvaise fortune, à d'autres corps du système solaire. Ainsi notre Lune possède aussi des continents et des mers, alors qu'il n'y a aucune goutte d'eau liquide à sa surface ! Mars n'a pas échappé à la règle, et les premiers observateurs n'ont pas résisté à l'appel des sirènes. Les continents et les mers martiennes se sont donc mis à fleurir.

Mais ici, pas question de retenir une terminologie qui ne serait pas en adéquation avec ce que l'on observait vraiment. Plus de continents, plus de mers. En un mot, Mars ne sera pas décrite par rapport à la Terre !

En général, les noms des formations sont des noms composés. Chaque dénomination comprend  le nom proprement dit (tiré en général d'une formation d'albédo proche remarquable, baptisée la plupart du temps par Schiaparelli) et d'un descripteur, qui précise la topographie ou la morphologie de la formation, d'une manière générale et sans implication quant à la géologie de la formation. Sur les 48 termes descripteurs reconnus par l'Union Astronomique Internationale, seuls 26 concernent Mars. Ces termes sont tous dérivés d'une racine grecque ou latine. Le Latin est effectivement la langue retenue par l'Union Astronomique Internationale pour la toponymie des astres du système solaire. Cette langue morte est donc devenue le langage officiel du système solaire ! Une bonne bouffée d'air pur dans un monde dominé par l'anglais !

Chaque règle à des exceptions et celle qui nous préoccupe actuellement n'y échappe pas. Les noms donnés aux cratères d'impact ne sont pas des noms composés. Les cratères d'impact sont nommés d'après des noms d'astronomes célèbres ayant largement contribué à l'étude de Mars ou d'après des noms de villes (Bordeaux), de villages ou de lieux dits terrestres (Kourou). Cela a permis de rendre hommage a de grands scientifiques (Copernic a par exemple son cratère, le cratère Copernicus). Les cratères de Phobos portent le nom de scientifiques dont la contribution à l'étude des satellites martiens a été importante et ceux de Deimos portent le nom d'auteurs qui ont écrit  sur les deux lunes martiennes

Les chenaux constituent aussi une exception. Ils ont reçu le mot Mars décliné en plusieurs langues (Kasei Vallis fait ainsi référence à la planète rouge, Kasei signifie Mars en Japonais). Je ne résiste pas au plaisir d'en citer quelques-uns, tant les noms employés sont poétiques : Ares Vallis, Tiu Vallis, Simud Vallis, Shalbatana Vallis, Ma'adim Vallis près du célèbre cratère d'impact Gusev , Al Quahira ou  encore Nirgal Vallis. Certaines chenaux ont aussi reçu le nom de rivières et de fleuves terrestres (Paranà Valles tire par exemple son nom d'une rivière brésilienne, le rio Paranà). 

Le nombre total de formations reconnues par l'Union Astronomique Internationale atteint maintenant un total de 1334. Bien entendu, ce total n'est pas fixe, et le nombre de formations martiennes ne va cesser de grossir dans l'avenir. Il est possible d'envoyer à Union Astronomique Internationale une proposition pour baptiser une formation quelconque. N'importe qui peut apporter sa contribution à la toponymie martienne. La suggestion doit être premièrement adressée à la section cartographie de l'U.S. Geological Survey à Flagstaff dans l'Arizona. Après une étude par un groupe de travail et dans le cas ou elle correspond aux standards en vigueur, elle est approuvée provisoirement. Elle pourra ensuite être adoptée de manière définitive au cours de l'assemblée générale de l'Union Astronomique Internationale qui se tient tous les trois ans.

Remarque : On utilise souvent le préfixe aréo pour faire référence à Mars. On trouve par exemple ce préfixe dans le mot aréographie qui désigne la géographie martienne (le mot géographie avait été crée pour la Terre, et l'étude de la Lune n'est autre que la sélénographie) tandis que Gérard de Vaucouleurs utilise le terme d'aréophysique dans son ouvrage sur la physique de la planète Mars. Mais l'origine de ce préfixe demeure incertaine et un peu confuse. Il se pourrait que le préfixe aréo fasse référence au mot Arès (le terme grec pour désigner Mars) mais aussi au terme latin aera, qui signifie surface. Suivant l'interprétation que l'on choisit, l'aréographie devient soit spécifique à la planète Mars, soit une science plus générale qui se propose de décrire la surface de tous les astres, et pas seulement celle de la planète rouge.

Le cratère Airy-0 et l'origine des longitudes

Sur Terre, les longitudes sont mesurées en degrés est ou degrés ouest à partir d’un méridien de référence qui passe par la ville de Greenwich en Grande Bretagne. Par convention, le méridien de référence est matérialisé par une lunette de passage construite en 1850 par Sir George Biddell Airy, le 7ième Astronome Royal. Sur Mars, nous avons vu que le méridien de référence a été défini par Richard Proctor dans une région initialement décrite par les astronomes allemands Wilhelm Beer et Johann Mädler en 1830 – 1832. Une petite langue sombre, baptisée « a », servait de référence pour déterminer la période de rotation de la planète.

Des observations plus détaillées que celles de Beer et Mädler avaient montré que la tâche sombre était en fait double, et par convention, le méridien central avait alors été tracé entre les deux bras de la fourche. C’est d’ailleurs à cause de sa forme caractéristique que Camille Flammarion rebaptisa cette région fourchue Sinus Meridiani (la baie du milieu). Giovanni Schiaparelli réutilisa cette formation pour indiquer sur ses fameuses cartes l’origine des longitudes.

Depuis la reconnaissance photographique menée par les sondes spatiales, la position du point marquant l’origine des longitudes martiennes n'a cessé de s'affiner. Airy-0, un petit cratère d’impact situé dans le large cratère Airy (baptisé ainsi en l'honneur de Sir George Biddell Airy) a été officiellement choisi pour représenter la longitude zéro. Airy-0 mesure 500 mètres de diamètre, et la précision du point zéro des longitudes est donc toute relative par rapport à la situation terrestre. En attendant que l’homme construise sur Mars un bâtiment ou un objet qui symbolisera la longitude zéro, il faudra pourtant s’en contenter !

Pour en savoir plus :

Go ! Une petite histoire de l'observation martienne : les premières observations.
Go ! Une petite histoire de l'observation martienne : les canaux de Mars.
Go ! Une petite histoire de l'observation martienne : la période moderne.
Go ! Nomenclature martienne : liste exhaustive des formations.
Go ! Atlas de Mars : le découpage en quadrangles.

Carte de Mars de Christian Huygens

Des croquis de Mars réalisés par Johann Hieronymus Schroeter en 1785. Les débuts ne sont jamais spectaculaires ! (Crédit photo : droits réservés).

La carte de Beer et Mädler

La carte de Beer et Mädler publiée en 1840 (Crédit photo : droits réservés).

Carte de Mars (Dawes, 1864)

Dessin de la planète Mars réalisé par William Dawes en 1864 (Crédit photo : Camille Flammarion, la Planète Mars).

Carte de Proctor

Carte de Mars publiée par Richard Anthony Proctor en 1867, d'après des dessins de William Dawes. La plupart des formations sont nommées en l'honneur d'astronomes qui se sont distingués dans l'observation et l'étude de Mars. Cliquez sur l'image pour l'agrandir (Crédit photo : droits réservés).

Giovanni Schiaparelli

La nomenclature martienne doit beaucoup à l'intérêt de Giovanni Schiaparelli pour la planète Mars. Passionné par l'histoire de la Bible et par la Mythologie, il a su trouver dans ces domaines l'inspiration pour nommer une foule de formations martiennes. Si la plupart des termes de la toponymie martienne possèdent une racine grecque ou latine, et si les cartes d'aujourd'hui dégagent une certaine poésie, c'est un peu à cause de lui ! (Crédit photo : droits réservés).

Carte de la surface de Mars de Giovanni Schiaparelli

Carte de la surface de Mars dessinée en 1877 par Giovanni Schiaparelli. Schiaparelli s'est distingué par le détail de ses cartes et par l'ajout d'une structure nouvelle. Sur l'hémisphère nord (en bas sur cette carte, une planète apparaît toujours inversée dans un télescope!), on distingue un entrelacs de nombreux prolongements fins. Ce sont les précurseurs des fameux canaux (les canali) qui échaufferont fortement certains esprits, comme celui de Lowell. Les dernières cartes de Schiaparelli en montreront beaucoup plus (Crédit photo : droits réservés).

Carte de Schiaparelli

Carte de la surface de Mars dessinée en 1888 par Giovanni Schiaparelli. Cliquez sur l'image pour l'agrandir (Crédit photo : droits réservés).

Eugène Antoniadi

Eugène Antoniadi reprendra le système de Schiaparelli et l'améliorera considérablement. C'est un des grands noms de l'histoire de l'observation de la planète Mars et de l'établissement d'une nomenclature martienne (Crédit photo : droits réservés).

Variation d'albédo sur le globe martien

Quand Mars était observé à travers l'oculaire d'une lunette ou d'un télescope, elle ne livrait les détails de sa surface que sous la forme de taches de couleurs différentes aux frontières généralement floues. Certaines régions étaient très sombres et possédaient un albédo très faible, alors que d'autres étaient au contraire vraiment claires, avec une valeur d'albédo élevé (Crédit photo : droits réservés).

Carte des variations d'albédo

Les variations d'albédo ont donc guidé les premiers essais de nomenclature martienne. Mais lorsque les sondes spatiales ont commencé leur ronde autour de la planète rouge, il a bien fallu se rendre à l'évidence. Il n'y avait que peu de correspondance entre les taches d'albédo et les véritables formations de la surface martienne (Crédit photo : Dan Troiani).

Zoom sur une carte des variations d'albédo

Malgré leur côté un peu désuet, les termes latins et grecs affectés aux différentes formations martiennes par Schiaparelli font encore des émules de nos jours. Pour preuve, cette carte des variations d'albédo de la surface martienne, utilisé avec bonheur par les astronomes amateurs pour préparer leur observation. On y retrouve par exemple Nix Olympica, l'ancien nom du volcan Olympus Mons (Crédit photo : droits réservés).

Carte topographique de Mars

Les cartes actuelles de Mars, comme celles de l'U.S. Geolological Survey, emploient maintenant des termes officiels reconnus par l'Union Astronomique Internationale. On voit ici une portion de carte du dôme de Tharsis, avec les trois volcans géants (de bas en haut, Arsia Mons, Pavonis Mons et Ascraeus Mons). Olympus Mons, anciennement Nix Olympica, fait bande à part dans le coin supérieur gauche. Les noms des formations martiennes sont des noms composés. Le premier terme désigne la formation et le deuxième précise son type (ici Mons, pour montagne). Comme la plupart des termes utilisés proviennent du grec ou du latin, il faut faire particulièrement attention à l'orthographe et prendre garde aux accords et aux pluriels. Ainsi, le terme Mons est au singulier. Si l'on veut désigner une chaîne de montagne, il faut employer le terme Montes (comme on peut le voir sur cette carte avec la chaîne des monts Tharsis, Tharsis Montes). Bref, si vous voulez un jour gambader en toute liberté à la surface de Mars, apprenez votre Latin ! (Crédit photo : NASA).

Le cratère Airy-0

Le cratère d’impact Airy-0, photographié par la sonde Mars Global Surveyor. D’un diamètre de 500 mètres, il représente officiellement l’origine des longitudes sur Mars. Airy-0 se trouve à l’intérieur d’un cratère d’impact plus imposant situé dans la région de Sinus Meridiani, le cratère Airy. Ces deux cratères ont été nommés en l’honneur de Sir George Biddell Airy, le constructeur d’un instrument de transit de l’observatoire de Greenwich qui matérialise sur Terre la position du méridien central (Crédit photo : Malin Space Science Systems/NASA).

Les rochers du site d'atterrissage de Pathfinder

L'homme a toujours eu besoin de nommer les choses pour s'y retrouver, et les rochers martiens n'ont pas échappé à la règle ! Tout a commencé avec les deux atterrisseurs Viking. Sitôt les premières photos des sites d'atterrissage récupérées, les scientifiques se sont mis à donner des noms aux rochers, la plupart du temps d'une manière informelle et sans consultation préalable, ce qui a abouti à une situation confuse qui n'est pas vraiment différente de celle qui caractérise les débuts de la nomenclature martienne. Les rochers ont été nommés par rapport à leur similitude de forme avec des animaux, des personnages de bandes dessinés ou encore des rochers terrestres célèbres. Les scientifiques ont également puisé dans les personnages de la littérature, ou dans certains évènements importants qui ont eu lieu pendant la mission. Au final, tout cela se révèle bien amusant, mais aussi très utile. Il est en effet bien plus facile de désigner un rocher par son nom que d'utiliser un système complexe de coordonnées. L'attribution de noms propres aux rochers martiens est donc rentrée dans les habitudes des chercheurs, qui n'ont pas hésité à réutiliser ce système avec les cailloux du site d'atterrissage de la sonde Pathfinder (dont une partie est visible sur la photographie). Au premier plan, le rocher avec la face supérieure plate et blanche a été nommé très justement Flat Top. Derrière et un peu à gauche, on tombe sur Half Dome. A droite de Half Dome, il y a Moe. Et à sa gauche, Shark. Chaque rocher ou presque a reçu un nom. Des roches anodines de la surface martienne portent maintenant des noms et sont passés à la postérité, comme Barnacle Bill (le premier rocher a avoir été examiné par Sojourner, le robot mobile de Pathfinder) ou l'imposant Yogi. Wedge, Bam Bam, Stimpy, Broken Wall, Cradle, Asterix, Souffle, The Dice, Lamb, Casper, Scooby Doo, Couch, Jenkins, Indiana Jones ou encore Zaphod, la liste est longue. Inutile de préciser que tous ces jolis noms n'ont pas été homologués par l'Union Astronomique Internationale ! (Crédit photo : Nasa).

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