La composition de Mars diffère nettement de celle de la Terre ou de Vénus, et elle est incompatible avec une naissance près de l’une ou l’autre. La planète rouge n’est pas une Terre en réduction : elle a été assemblée avec d’autres ingrédients, dans d’autres proportions. Les analyses de météorites martiennes l’établissent depuis des années, et des travaux publiés cette année affinent la recette.
- Mars contient 23,7 % de fer en masse contre 32,1 % pour la Terre, avec une densité inférieure de 1,58 g/cm³
- Les isotopes du fer indiquent que Mars s’est formée à partir de 65 % de chondrites à enstatite et 33 % de chondrites ordinaires, contrairement à la Terre
- Mars s’est formée au-delà de 1,6 unité astronomique du Soleil en moins de 5 millions d’années, avant de migrer vers son orbite actuelle
Une signature chimique difficile à confondre
Premier indice, la densité. Elle atteint 3,93 g/cm³ pour Mars, contre 5,51 pour la Terre. Côté fer, Mars en contient environ 23,7 % en masse, la Terre 32,1 %.
L’oxygène, lui, signe l’origine.
Mars est enrichie en oxygène 17 par rapport aux valeurs terrestres et lunaires. Le titane, le chrome et le nickel racontent la même chose, avec des anomalies isotopiques qui séparent nettement les deux planètes. Sur l’échelle d’oxydation, Mercure est très réduite, Mars très oxydée, et la Terre se situe entre les deux. Une estimation ancienne chiffrait cet écart par la teneur en oxyde de fer : environ 3 % pour Mercure, 8 % pour la Terre et Vénus, 18 % pour Mars.
Des briques différentes, un berceau plus lointain
Pour reconstituer les matériaux de départ, les chercheurs comparent la planète à des familles de météorites, les chondrites. En 2024, Nicolas Dauphas et ses collègues ont mesuré les isotopes du fer dans plusieurs météorites martiennes : Mars serait un mélange d’environ 65 % de chondrites à enstatite et 33 % de chondrites ordinaires, quand la Terre en aurait accrété environ 95 % de la première famille. Les chondrites à enstatite sont sèches et très réduites, les ordinaires un peu plus oxydées.
Ce dosage pousse à déplacer le lieu de naissance. Mars se serait formée tôt dans le disque de gaz, au-delà de 1,6 unité astronomique, avant de migrer vers l’intérieur et de franchir la frontière entre les deux familles de matériaux. Aujourd’hui, elle orbite à environ 1,5 unité astronomique du Soleil.
Moins de 5 millions d’années ont suffi pour la construire.
Copenhague : deux recettes pour deux planètes
En septembre 2026, une équipe de l’université de Copenhague a publié une nouvelle reconstitution fondée sur la chimie des deux planètes. Selon l’un des auteurs, le résultat le plus surprenant est que la Terre et Mars semblent s’être formées de façons différentes. Les résultats soutiennent un modèle dit hybride, dans lequel les deux mécanismes en débat ont contribué à la formation planétaire. Selon Anders Johansen, les manteaux des deux planètes portent encore, après 4,5 milliards d’années, l’empreinte de ce processus. Les chercheurs précisent que ces conclusions reposent sur de la modélisation statistique et sur des hypothèses quant à la composition des matériaux du jeune Système solaire.
Une autre piste porte sur les chondres, ces petites billes de roche fondue. La Terre aurait accrété davantage de chondres et moins de matériaux de type matrice que Mars, ce qui expliquerait son net appauvrissement en éléments volatils. Mars, à l’inverse, se serait formée vite, avec moins de chondres, dans des conditions uniformément oxydantes.
Le puzzle se complique encore. En 2025, Liebske et ses collègues ont conclu que Mars ne s’est probablement pas formée à partir de matériaux météoritiques connus et inchangés, ses composants oxydés ayant subi des processus d’évaporation et de condensation qui ont laissé un profil de volatils sans équivalent dans les météorites répertoriées. nos collections ne contiennent pas la matière exacte qui a fait Mars. Les modèles de formation doivent donc composer avec des briques que personne n’a encore en main.
Une planète qui a gardé ses archives
Mars a conservé ses archives intactes, faute de tectonique des plaques.
Une météorite datée cet été en fournit une illustration. Les chercheurs de Boston College ont établi que cet échantillon, NWA 13441, a 1,27 milliard d’années. Sa composition en néodyme est identique à celle des chondrites, soit une signature jamais observée dans les shergottites, qui suggère qu’une partie du Mars profond n’a pas été altérée depuis la formation de la planète. Le matériau d’étude reste mince : environ 400 météorites martiennes seulement ont été trouvées.
Le débat n’est pas clos. Dès 1979, une analyse chimique de Mars concluait que ces écarts pouvaient venir de conditions d’oxydation variables, sans matériaux de départ différents. L’équipe de Boston College prévoit d’analyser d’autres systèmes isotopiques sur NWA 13441, de quoi tester ces scénarios sur un fragment du manteau profond martien.
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