Mars, en raison de son atmosphère ténue et de sa proximité avec la ceinture d’astéroïdes de notre système solaire, est beaucoup plus vulnérable que la Terre aux chocs avec des roches spatiales – l’une des nombreuses différences entre les deux planètes voisines.
Les scientifiques sont en train de mieux comprendre cette caractéristique martienne, avec l’aide de l’atterrisseur robotisé InSight de la NASA. Lundi, les chercheurs ont décrit comment InSight a détecté des ondes sismiques et acoustiques provenant de l’impact de quatre météorites et a ensuite calculé l’emplacement des cratères qu’elles ont laissés – les premières mesures de ce type effectuées ailleurs que sur Terre.
Les chercheurs ont utilisé les observations du Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA dans l’espace pour confirmer l’emplacement des cratères.
“Ces mesures sismiques nous donnent un outil totalement nouveau pour étudier Mars, ou toute autre planète sur laquelle nous pouvons poser un sismomètre”, a déclaré le géophysicien planétaire Bruce Banerdt du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, principal investigateur de la mission InSight.
Les roches spatiales suivies par InSight – l’une atterrissant en 2020 et les trois autres en 2021 – étaient de taille relativement modeste, leur poids étant estimé à environ 200 kg, leur diamètre pouvant atteindre 50 cm et laissant des cratères d’une largeur maximale de 7,2 mètres. Ils ont atterri entre 85 km et 290 km de la position d’InSight. L’un d’eux a explosé en au moins trois morceaux qui ont chacun creusé leur propre cratère.
“Nous pouvons relier le type, l’emplacement et la taille d’une source connue à l’aspect du signal sismique. Nous pouvons appliquer ces informations pour mieux comprendre l’ensemble du catalogue d’événements sismiques d’InSight, et utiliser les résultats sur d’autres planètes et lunes également”, a déclaré Ingrid Daubar, spécialiste des sciences planétaires de l’université Brown, co-auteur de l’étude publiée dans la revue Nature Geoscience.
Les chercheurs pensent que maintenant que la signature sismique de tels impacts a été découverte, ils s’attendent à en trouver d’autres contenues dans les données d’InSight, remontant jusqu’en 2018.
La sonde à trois pattes InSight – son nom est l’abréviation de Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport – a atterri en 2018 dans une vaste plaine relativement plate située juste au nord de l’équateur martien, appelée Elysium Planitia.
“La lune est également une cible pour la détection des futurs impacts de météores”, a déclaré le planétologue et auteur principal de l’étude, Raphael Garcia, de l’institut aéronautique et spatial ISAE-SUPAERO de l’Université de Toulouse.
“Et il se peut que ce soit les mêmes capteurs qui le fassent, car les capteurs de rechange d’InSight sont actuellement intégrés dans l’instrument Farside Seismic Suite pour un vol vers la Lune en 2025”, a ajouté Garcia, faisant référence à un instrument qui doit être placé près du pôle sud lunaire, sur la face de la Lune qui est en permanence opposée à la Terre.
Mars a environ deux fois plus de chances que la Terre de voir son atmosphère frappée par un météoroïde – le nom donné à une roche spatiale avant qu’elle ne frappe la surface. Cependant, l’atmosphère de la Terre est beaucoup plus épaisse et protège la planète.
“Ainsi, les météoroïdes se brisent et se désintègrent généralement dans l’atmosphère terrestre, formant des boules de feu qui n’atteignent que rarement la surface pour former un cratère. En comparaison, sur Mars, des centaines de cratères d’impact se forment chaque année quelque part à la surface de la planète”, a déclaré M. Daubar.
L’atmosphère martienne n’est qu’environ 1 % aussi épaisse que celle de la Terre. La ceinture d’astéroïdes, source abondante de roches spatiales, est située entre Mars et Jupiter.
Les objectifs scientifiques fixés pour InSight avant la mission étaient d’étudier la structure interne et les processus de Mars, ainsi que l’activité sismique et les impacts de météorites.
L’instrument sismométrique d’InSight a établi que Mars est active sur le plan sismique, en détectant plus de 1 300 marsquakes. Dans une recherche publiée l’année dernière, les ondes sismiques détectées par InSight ont aidé à déchiffrer la structure interne de Mars, y compris les premières estimations de la taille de son grand noyau métallique liquide, de l’épaisseur de sa croûte et de la nature de son manteau.
