L'Everest, du haut de ses 8 849 mètres, fascine. Tant et si bien qu'une question vient naturellement à l'esprit du curieux : pourquoi diable la plus haute montagne du monde ne fait-elle « que » cette hauteur ? Pourquoi pas 15 kilomètres ? 30 ? 100 ?

Après tout, l'Himalaya gagne encore quelques millimètres par an. Pourquoi s'arrêter en si bon chemin ?
La réponse tient en un mot : l'isostasie.

Imaginez : vous posez un livre épais sur un matelas mœlleux. Le livre s'enfonce un peu, et plus il est lourd, plus il s'enfonce. C'est pareil sur Terre : la croûte terrestre, sur laquelle nous nous tenons fièrement, flotte sur le manteau, une couche bien plus dense et qui, à l'échelle des temps géologiques, se comporte comme un fluide visqueux(1). Quand une montagne pousse vers le ciel, son poids fait s'enfoncer la croûte sous elle, qui développe ce que les géologues appellent une racine. Plus la montagne est haute, plus la racine est profonde.
Ce mécanisme est rigoureusement le même que celui d'un iceberg flottant sur l'océan : la partie émergée n'est qu'une petite fraction du volume total.

L'histoire ne s'arrête pas là. Le problème, c'est que la roche, même la plus solide, n'a qu'une résistance finie. Empilez-en suffisamment, et la pression à la base devient telle que la roche se met à fluer : elle se déforme, s'étale, et la montagne s'effondre sous son propre poids. Un calcul de coin de table(2) basé sur la résistance des roches et la gravité terrestre donne une hauteur maximale d'environ b{10 kilomètres}. L'Everest, avec ses 8,8 km, n'est plus très loin du plafond physique.

Ajoutez à cela l'érosion — pluie, vent, et surtout les glaciers — qui rognent en permanence les sommets, et vous comprenez que les montagnes terrestres sont condamnées à rester dans une fourchette raisonnable.

Mais alors, comment expliquer Olympus Mons ?
Sur Mars, le volcan Olympus Mons culmine à environ 22 kilomètres, soit deux fois et demi l'Everest. Cela vous paraît incompréhensible ? La réponse est dans la gravité. Mars étant beaucoup plus petite que la Terre, sa gravité ne vaut que 38 % de la nôtre. Or, le poids d'une montagne est directement proportionnel à la gravité. À résistance de roche équivalente, on peut donc empiler beaucoup plus haut avant que la base ne cède.
À cela s'ajoutent deux facteurs aggravants (pour la taille du volcan) : Mars n'a pas de véritable tectonique des plaques, ce qui permet à un point chaud volcanique de cracher sa lave pendant des milliards d'années au même endroit ; et l'érosion y est bien plus faible, faute d'eau liquide et de glaciers.

Construisez un Everest sur la Lune, et il pourrait théoriquement faire 50 kilomètres !

  1. (1) ↑ C'est aussi pour ça qu'un corps humain flotte sur la lave. Ne testez pas.
  2. (2) ↑ La limite élastique d'une roche typique est d'environ \(3 \times 10^8 N/m^2\), sa densité d'environ \(3 \times 10^3 kg/m^3\). En divisant par l'accélération de la pesanteur \(g \approx 9.8 m/s²\), on obtient une hauteur maximale d'environ 10 000 mètres.