De son sol de couleur rouge caractéristique aux canyons, volcans morts et lits de lacs asséchés, le paysage martien intrigue les humains depuis des générations. Non seulement il comporte la plus grande montagne de notre système solaire et le canyon le plus profond, mais des preuves d’eau liquide passée sur la planète pourraient indiquer que la vie existait autrefois sur ce monde rocheux. Ce qui se trouve sous la surface de Mars est tout aussi fascinant – car l’évolution de Mars par une planète est, comme la Terre, motivée par le comportement géologique de ce qui se trouve en dessous. Par conséquent, les scientifiques se sont longtemps demandé si Mars avait un noyau comme celui de la Terre ou quelque chose de complètement différent.
La réponse devient beaucoup plus claire grâce à de nouvelles recherches qui ont profité des ondes sismiques se propageant à travers la planète rouge. La recherche, publiée dans les Actes de l’Académie nationale des sciences le 24 avril, aide à confirmer les prédictions d’experts sur ce à quoi ressemble Mars en son centre. Le résultat suggère que le noyau de Mars est remarquablement différent de la Terre. Cela pourrait éclairer nos idées sur ce à quoi ressemblent les planètes d’autres galaxies.
Les données proviennent de la mission InSight, qui signifie Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport. Lancée il y a cinq ans, la mission a largué un sismomètre, un instrument capable de mesurer les tremblements de terre et les éruptions volcaniques, sur Mars fin 2018. Il ressemble un peu à un chapeau de moyeu qui repose dans la terre.
Alors que la mission s’est techniquement terminée en décembre dernier, les scientifiques interprètent toujours les données d’InSight, d’où ce nouvel aperçu de la géologie de la planète. Les chercheurs ont analysé les lectures de deux événements sismiques différents, marquant les premières observations directes jamais faites du noyau d’une autre planète. Un tremblement a été causé par un tremblement de terre – un tremblement de terre sur Mars, c’est-à-dire – tandis que l’autre provenait d’un impact météoroïde important. Les deux se sont produits de l’autre côté de la planète par rapport au sismographe InSight, ce qui est utile pour interpréter exactement ce que les ondes d’énergie traversaient avant d’atteindre InSight.
“Nous avions besoin à la fois de chance et de compétence pour trouver, puis utiliser ces tremblements de terre”, a déclaré l’auteur principal Jessica Irving, scientifique de la Terre à l’Université de Bristol au Royaume-Uni, dans un communiqué. “Les séismes de la face cachée sont intrinsèquement plus difficiles à détecter car une grande quantité d’énergie est perdue ou détournée lorsque les ondes sismiques traversent la planète.”
Les résultats indiquent que Mars a très probablement un noyau complètement liquide. Cela le rendrait différent de la Terre, qui a la combinaison d’un noyau externe liquide et d’un noyau interne solide. De plus, sur la base de la façon dont ces événements sismiques se sont propagés à travers la planète, il est possible de déduire de quoi ce noyau est probablement composé : carbone, soufre, oxygène et hydrogène. Mais la majeure partie est du fer liquide, qui est similaire au noyau de la Terre ; cependant, sur Mars, cela ne suffit pas pour que la planète génère un champ magnétique puissant.
Ces analyses géochimiques nous en disent long sur la formation et l’évolution de Mars au fil du temps.
“Vous pouvez y penser de cette façon ; les propriétés du noyau d’une planète peuvent servir de résumé sur la façon dont la planète s’est formée et comment elle a évolué dynamiquement au fil du temps. Le résultat final des processus de formation et d’évolution peut être soit la génération ou l’absence de conditions vitales”, a expliqué Nicholas Schmerr, professeur associé de géologie à l’Université du Maryland, un autre co-auteur de l’article. “Le caractère unique du noyau de la Terre lui permet de générer un champ magnétique qui nous protège des vents solaires, nous permettant de retenir l’eau. Le noyau de Mars ne génère pas ce bouclier protecteur, et donc les conditions de surface de la planète sont hostiles à la vie.”
Il existe des preuves que le début de Mars ressemblait beaucoup à la Terre, avec des rivières et peut-être même une vie de base. Les planétologues pensent qu’elle est devenue le monde aride qu’elle est aujourd’hui pour deux raisons : premièrement, la planète a périodiquement dévié dans son inclinaison par rapport au soleil, ce qui signifie que les saisons seraient imprévisibles ou qu’un côté de la planète pourrait ne jamais voir la lumière. Et deuxièmement, à cause de la désintégration de son champ magnétique puissant, ce qui, comme l’a expliqué Schmerr, signifierait que la planète a moins de couche protectrice la protégeant des vents solaires.
Connaître la composition du noyau aide également à expliquer comment le système solaire primitif a évolué, selon les chercheurs.
“Déterminer la quantité de ces éléments dans un noyau planétaire est important pour comprendre les conditions de notre système solaire au moment de la formation des planètes et comment ces conditions ont affecté les planètes qui se sont formées”, a déclaré Doyeon Kim de l’ETH Zurich, l’un des co-auteurs de l’article. ajoutée.
L’absence de champ magnétique est l’une des nombreuses raisons pour lesquelles vivre sur Mars serait extrêmement hostile pour tout être vivant, en particulier les humains, si certains d’entre nous devaient y migrer. Cependant, il existe des preuves dans certaines roches que Mars avait autrefois un champ magnétique, mais il a été perdu au fil du temps. Cela augmente la probabilité que la vie ait pu exister sur notre planète voisine, mais si c’est le cas, nous n’avons toujours pas trouvé de preuves directes de cela.
La NASA tente de mesurer l’activité sismique de Mars depuis le milieu des années 70, avec les atterrisseurs Viking 1 et Viking 2. Le premier n’a pas fonctionné et le second a été brouillé par des données contradictoires pouvant avoir été causées par le vent. Les scientifiques attendent depuis longtemps d’en savoir autant que nous sur l’intérieur de cette planète, mais il convient de noter qu’il ne s’agit également que d’un modèle représentant la meilleure estimation de ce qui se trouve réellement sous le manteau de Mars. Le déploiement d’un réseau multi-sites de sismomètres (comme nous en avons sur Terre) et d’autres données expérimentales sera essentiel pour déverrouiller pleinement les secrets du fonctionnement interne de Mars.
