L’atterrisseur InSight de la NASA sur Mars a utilisé son sismomètre pour enregistrer deux des événements sismiques les plus forts à ce jour : un tremblement de terre de magnitude 4,2 et un autre de magnitude 4,1.
NASALe sismomètre de l’atterrisseur InSight de la NASA sur Mars a enregistré deux des événements sismiques les plus forts à ce jour : un tremblement de terre de magnitude 4,2 et un autre de magnitude 4,1. Il s’agit des deux premiers événements documentés sur la face cachée de la planète à partir de l’atterrisseur, et ils sont cinq fois plus forts que le précédent événement le plus important enregistré.
Les données sur les ondes sismiques provenant de ces événements pourraient aider les scientifiques à en apprendre davantage sur les couches intérieures de Mars, en particulier sur la limite entre le noyau et le manteau, ont rapporté les chercheurs du Marsquake Service (MQS) d’InSight le 22 avril 2022, dans le bulletin d’information de l’Agence spatiale européenne. The Seismic Record.
Anna Horleston de la Université de Bristolet ses collègues ont pu identifier les ondes PP et SS réfléchies par l’événement de magnitude 4,2, appelé S0976a, et localiser son origine dans les Valles Marineris, un réseau massif de canyons qui est l’une des caractéristiques géologiques les plus distinctives de Mars et l’un des plus grands systèmes de graben du système solaire. Des images orbitales antérieures de failles transversales et de glissements de terrain suggéraient que la zone serait active sur le plan sismique, mais le nouvel événement est la première activité sismique confirmée à cet endroit.
Carte du relief de la surface de Mars montrant l’emplacement d’InSight (triangle orange), d’autres tremblements de terre localisés (points violets) qui se regroupent à environ 30° de distance, près de Cerberus Fossae, et S0976a, situé dans Valles Marineris juste au nord de Sollis Planum. L’emplacement de S1000a devrait se situer dans la région ombragée entre 107° et 147° de InSight. Crédit : Horelston et al. (2022) TSR
S1000a, l’événement de magnitude 4,1 enregistré 24 jours plus tard, a été caractérisé par des ondes PP et SS réfléchies ainsi que par des ondes Pdiff, des ondes de faible amplitude qui ont traversé la frontière noyau-manteau. C’est la première fois que des ondes Pdiff ont été repérées par la mission InSight. Les chercheurs n’ont pas pu déterminer avec certitude l’emplacement de S1000a, mais comme S0976a, elle provient de la face cachée de Mars. L’énergie sismique de S1000a a également la particularité d’être la plus longue enregistrée sur Mars, avec une durée de 94 minutes.
Les deux tremblements de terre se sont produits dans la zone d’ombre du noyau, une région où les ondes P et S ne peuvent pas atteindre directement le sismomètre d’InSight car elles sont arrêtées ou déviées par le noyau. Les ondes PP et SS ne suivent pas un chemin direct, mais sont plutôt réfléchies au moins une fois à la surface avant de se rendre au sismomètre.
“L’enregistrement des événements dans la zone d’ombre du noyau est un véritable tremplin pour notre compréhension de Mars. Avant ces deux événements, la majorité de la sismicité se trouvait à une distance d’environ 40 degrés d’InSight”, a déclaré Savas Ceylan, un co-auteur de l’ETH Zürich. “En étant dans l’ombre du noyau, l’énergie traverse des parties de Mars que nous n’avons jamais pu échantillonner sismologiquement auparavant.”
Les deux séismes martiens diffèrent sur certains points importants. S0976a n’est caractérisé que par une énergie de basse fréquence, comme beaucoup de tremblements de terre identifiés jusqu’à présent sur la planète, alors que S1000a a un spectre de fréquence très large. “[S1000a] est une aberration évidente dans notre catalogue et sera essentielle à la poursuite de notre compréhension de la sismologie martienne”, a déclaré Horleston.
S0976a est susceptible d’avoir une origine beaucoup plus profonde que S1000a, a-t-elle noté. “Le spectre de fréquence de ce dernier événement ressemble beaucoup plus à une famille d’événements que nous observons et qui ont été modélisés comme des tremblements de terre crustaux peu profonds, donc cet événement a pu se produire près de la surface. S0976a ressemble à de nombreux événements que nous avons localisés à Cerberus Fossae – une zone de failles étendues – dont les profondeurs modélisées sont d’environ 50 kilomètres ou plus, et il est probable que cet événement a un mécanisme source similaire, profond.”
Par rapport au reste de l’activité sismique détectée par InSight, les deux nouveaux tremblements de terre du côté lointain sont de véritables aberrations, ont déclaré les chercheurs.
“Non seulement ils sont les événements les plus grands et les plus éloignés par une marge considérable, S1000a a un spectre et une durée différents de tout autre événement précédemment observé. Ce sont vraiment des événements remarquables dans le catalogue sismique martien”, a déclaré Horleston.
Référence : “La face cachée de Mars : Two Distant Marsquakes Detected by InSight” par Anna C. Horleston, John F. Clinton, Savas Ceylan, Domenico Giardini, Constantinos Charalambous, Jessica C. E. Irving, Philippe Lognonné, Simon C. Stähler, Géraldine Zenhäusern, Nikolaj L. Dahmen, Cecilia Duran, Taichi Kawamura, Amir Khan, Doyeon Kim, Matthieu Plasman, Fabian Euchner, Caroline Beghein, ÉricBeucler, Quancheng Huang, Martin Knapmeyer, Brigitte Knapmeyer-Endrun, Vedran Lekic, Jiaqi Li, Clément Perrin, Martin Schimmel, Nicholas C. Schmerr, Alexander E. Stott, Eléonore Stutzmann, Nicholas A. Teanby, Zongbo Xu, Mark Panning et William B. Banerdt, 22 avril 2022, L’enregistrement sismique.
DOI : 10.1785/0320220007
