La couche la plus externe de Mars est plus dense et plus uniforme que les scientifiques ne le pensaient.
C’est ce que révèlent les nouveaux résultats de la mission Insight de la Nasa, publiés jeudi dans la revue .Science.
Mission de géologie martienne, l’atterrisseur Insight de la Nasa est à l’écoute des tremblements de Mars depuis 2018, utilisant les informations contenues dans la vitesse des ondes qui se propagent sur la planète rouge pour avoir un aperçu de sa structure profonde. Mais les nouvelles découvertes publiées jeudi permettent de mieux comprendre la structure de la croûte de la planète, de la surface jusqu’à une profondeur de 8 à 48 miles, tout cela grâce à la capture par Insight des vibrations générées par un impact de météorite en décembre 2021.
“Jusqu’à présent, nos connaissances de la croûte martienne étaient basées sur une seule mesure ponctuelle sous l’atterrisseur InSight”, a déclaré dans un communiqué Doyeon Kim, géophysicien senior de l’Institut de géophysique de l’ETH Zurich et scientifique principal de l’étude.
L’impact du météore de décembre a créé ce que l’on appelle des ondes de surface, c’est-à-dire des vibrations sismiques qui se propagent le long de la surface d’une planète plutôt qu’à partir de la source d’un tremblement de terre situé dans les profondeurs de la planète. Le fait que Insight ait enregistré les ondes de surface est un événement marquant.
“C’est la première fois que des ondes sismiques de surface sont observées sur une planète autre que la Terre”, a déclaré le Dr Kim. “Même les missions Apollo sur la Lune n’y sont pas parvenues”.
Les ondes de surface se propagent à des vitesses différentes selon la densité du matériau qu’elles traversent, et les ondes de surface parvenant à Insight depuis le lieu d’impact de la météorite, situé à environ 5 000 km, indiquent que la croûte martienne est plus dense et de structure plus uniforme qu’on ne le pensait auparavant. Cela est dû en partie au fait que les mesures de la croûte directement sous Insight ne sont pas aussi denses qu’il semble être typique pour la planète.
Illustration de la façon dont la mission Insight de la Nasa a pu enregistrer les ondes sismiques générées par un impact de météorite sur la planète rouge le 24 décembre 2021.
(ETH Zurich / Doyeon Kim, Martin van Driel, et Christian Boehm)
“La structure de la croûte sous le site d’atterrissage d’InSight pourrait avoir été formée d’une manière unique, peut-être lorsque des matériaux ont été éjectés lors d’un grand impact météoritique il y a plus de trois milliards d’années”, a déclaré le Dr Kim. “Cela signifierait que la structure de la croûte sous l’atterrisseur n’est probablement pas représentative de la structure générale de la croûte martienne.”
Les résultats remettent en question la principale théorie permettant d’expliquer ce que l’on appelle la dichotomie de Mars, le fait que l’hémisphère nord soit constitué en grande partie de basses terres volcaniques, tandis que l’hémisphère sud est un plateau cratérisé par les météorites. La théorie voulait que la croûte sous les deux hémisphères soit composée de matériaux très différents, mais la nouvelle étude suggère que ce n’est pas le cas.
“En l’état actuel des choses, nous n’avons pas encore d’explication généralement acceptée pour la dichotomie, car nous n’avons jamais été en mesure de voir la structure profonde de la planète”, a déclaré Domenico Giardini, professeur de sismologie et de géodynamique à l’ETH Zurich, dans un communiqué. “Mais maintenant, nous commençons à la découvrir”.
Ces nouvelles découvertes arrivent à point nommé, car la mission Insight de la Nasa devrait bientôt se terminer, l’atterrisseur perdant de l’énergie en raison de l’accumulation de poussière sur ses panneaux solaires. Mais en mai, l’atterrisseur a offert un dernier cadeau : il a enregistré le plus grand tremblement de terre martien jamais observé, une secousse de magnitude 5, qui a produit d’autres ondes de surface et permettra au Dr Kim et à d’autres chercheurs de faire d’autres découvertes sur la structure de Mars, même après l’arrêt d’Insight.
“C’est fou. Nous attendions ces ondes depuis si longtemps, et maintenant, quelques mois seulement après les impacts de météorites, nous avons observé ce grand tremblement de terre qui a produit des ondes de surface extrêmement riches”, a déclaré le Dr Kim. “Celles-ci nous permettent de voir encore plus profondément dans la croûte, à une profondeur d’environ 90 kilomètres”.
