Par Ashley Strickland / CNN
Il n’y a pas que la Terre qui tremble ces jours-ci.
Une mission de la NASA sur Mars a enregistré des preuves d’activité sismique, y compris 174 événements sismiques sur Mars – et 20 événements d’une magnitude de trois ou quatre.
Mars Secoue quelqu’un ?
Les preuves d’activité sismique sur Mars qui ont surpris l’équipe de la NASA font partie d’une suite de six études, publiées lundi dans les revues Nature Geoscience et Nature Communications, capturant ces 10 premiers mois.
Depuis son atterrissage sur Mars en novembre 2018, l’atterrisseur InSight de la NASA effectue un examen médical approfondi sur la planète rouge, révélant des résultats qui ont surpris l’équipe scientifique d’InSight.
Alors que les instruments à bord d’InSight ont été conçus pour capturer des données d’une valeur de deux ans, le sismomètre, qui mesure les tremblements de Mars, a renvoyé ces données intrigantes sur Mars en beaucoup moins de temps.
« Nous utilisons la géophysique pour sonder l’intérieur profond de Mars. Pour la première fois, nous avons établi que Mars est une planète sismiquement active « , a déclaré Bruce Banerdt, chercheur principal d’InSight. « Cette activité est supérieure à celle de la lune, mais inférieure à celle de la Terre. »
Pour être clair, un tremblement de Mars de quatre magnitude ne se sent pas comme sur Terre parce que les événements sur Mars se produisent plus profondément sous la surface que sur Terre.
Si vous vous teniez directement au-dessus de l’endroit où un tremblement de Mars s’est produit, vous pourriez sentir un mouvement, mais cela ne causerait aucun dommage, a déclaré Suzanne Smrekar, chercheuse principale adjointe d’InSight.
Pourtant, la confirmation que Mars est sismiquement active a été un grand frisson pour l’équipe d’Insight.
« Nous planifions cette mission depuis dix ans, la route a donc été longue pour obtenir ces résultats », a déclaré Bruce Banerdt, chercheur principal d’InSight.
Mars n’a pas de plaques tectoniques, contrairement à la Terre, de sorte que ses séismes se produisent par refroidissement à long terme de la planète et d’autres processus, disent les scientifiques. Les couches externes fragiles de la croûte sur Mars doivent se fracturer pour se maintenir à la surface.
Et Mars n’est pas une sphère parfaite, de sorte que les contractions de la croûte provoquent un stress et des tremblements de terre dans certaines zones plus que d’autres, a déclaré Smrekar.
Une analyse des ondes sismiques détectées par InSight a révélé que la partie supérieure de la croûte martienne, à six kilomètres de la surface, est » assez brisée. »C’est un autre témoignage de l’activité des tremblements de terre et de la fracturation de la planète.
« Il s’agit de la première mission axée sur la prise de mesures géophysiques directes d’une planète autre que la Terre, et cela nous a donné notre première compréhension réelle de la structure intérieure de Mars et des processus géologiques », a déclaré Nicholas Schmerr, professeur adjoint de géologie à l’Université du Maryland et co-auteur de l’étude de sismicité. » Ces données nous aident à comprendre le fonctionnement de la planète, son taux de sismicité, son degré d’activité et son lieu d’activité. »
Ce n’est que le début des données et des secrets qu’InSight peut révéler sur Mars, ont déclaré les scientifiques.
Depuis le début de la mission, InSight a enregistré 450 tremblements de Mars dans son catalogue, provenant de toute la planète et probablement dus à différentes causes, comme les glissements de terrain.
Il y a eu une augmentation des petits tremblements de mars à basse fréquence depuis le début de la mission, a déclaré Banerdt. Mais ils n’ont pas encore enregistré de grands tremblements de Mars, ce qui est l’un des objectifs de la mission.
Il n’y a pas de modèle pour les tremblements de terre, mais l’augmentation des petits tremblements de terre les pousse à se demander s’ils sont liés à l’orbite ou aux saisons martiennes, aux changements atmosphériques ou à d’autres facteurs et phénomènes inconnus. Pour l’instant, ils restent étranges et mystérieux.
Les membres de l’équipe InSight espèrent toujours de grands séismes à l’avenir.
Deux autres études d’InSight, dont la sonde thermique prenant la température interne de Mars et l’expérience de Rotation et de Structure Intérieure explorant le noyau de Mars, fourniront plus de données au fur et à mesure que la mission se poursuivra.
Un site d’atterrissage fascinant
Considéré à l’origine comme un parking plat par les scientifiques de la NASA, le site d’atterrissage d’InSight le long de l’équateur martien est plus intéressant qu’on ne le croyait auparavant sur la base de dix mois d’étude.
InSight a atterri dans un cratère d’impact à Elysium Planitia. La surface est lisse et sablonneuse avec quelques rochers éparpillés. Les plaines d’Elysium Planitia, que l’on trouve le long de l’équateur martien, se situent entre les hautes terres au sud et à l’ouest et les volcans au nord et à l’est.
Étonnamment, les scientifiques ont découvert que ce sont les lignes de faille de Cerberus Fossae qui ont révélé les zones géologiquement et volcaniquement actives les plus récentes sur Mars à ce jour. La région est à 994 miles à l’est et montre également des preuves de canaux qui transportaient autrefois des flux volcaniques et de l’eau liquide.
Les données indiquent que des écoulements volcaniques se sont produits dans la région au cours des dix derniers millions d’années. Les tremblements de terre s’enregistrent également de cette région.
« Si vous prenez le modèle thermique de Mars, vous ne vous attendriez pas à un volcanisme aussi récent », a déclaré Smrekar. « Nous ne nous attendions pas à ce qu’il soit assez chaud à l’intérieur pour produire du magma. Cela dit, il y a une certaine variabilité en profondeur sur Mars et la source n’est pas évidente à la surface. Quelque chose permet à des poches localisées de volcanisme de se produire. »
Des champs magnétiques surprenants
Des missions précédentes en orbite autour de Mars ont révélé que la planète n’a plus de champ magnétique mondial comme la Terre, mais les scientifiques savent que c’était le cas dans un passé ancien.
Le champ magnétique protecteur de la planète a mystérieusement disparu il y a environ 4,2 milliards d’années lorsque Mars s’est refroidie. Le vent solaire du soleil a ensuite dépouillé l’atmosphère martienne, laissant derrière elle la mince que la planète a aujourd’hui.
Le magnétomètre d’InSight est le premier instrument du genre sur la surface martienne et il a détecté de manière inattendue qu’il y avait des champs magnétiques localisés stables 10 fois plus forts que prévu à la surface du site d’atterrissage.
Ces champs proviennent de roches volcaniques magnétisées sous Elysium Planitia, qui se sont formées lorsque Mars avait un champ magnétique global. Ces particules de champ magnétique se sont piégées dans les roches à mesure qu’elles se refroidissaient, piégeant l’aimantation à l’intérieur.
Parce que le sous-sol de Mars ne s’est pas réchauffé à nouveau pour libérer cette aimantation, les roches sont restées les mêmes depuis, a déclaré Catherine Johnson, co-chercheuse du magnétomètre.
« Les données au niveau du sol nous donnent une image beaucoup plus sensible de l’aimantation sur des zones plus petites et d’où elle vient », a déclaré Johnson. « En plus de montrer que le champ magnétique sur le site d’atterrissage était dix fois plus fort que prévu par les satellites, les données impliquaient qu’il provenait de sources proches. »
Une station météorologique unique
InSight dispose également d’une station météorologique enregistrant simultanément la pression, la température et le vent ; elle ne ressemble à aucune suite météorologique jamais utilisée sur Mars. Comprendre le comportement de l’atmosphère à la surface martienne est essentiel pour comprendre Mars et son passé ancien.
Combinés au magnétomètre, les scientifiques ont pu détecter 10 000 vortex de pression se déplaçant à travers le site d’atterrissage. Ils pensent que les vortex pourraient être les diables de poussière martiens emblématiques qui font tourner des colonnes de poussière le long de la surface, a déclaré Philippe Lognonne, chercheur principal du magnétomètre.
Problème avec la sonde thermique
Malheureusement, la sonde thermique qui a été déployée l’année dernière a immédiatement rencontré des difficultés car elle a heurté un matériau dur et sale ressemblant à des mottes à 35 centimètres sous la surface. La sonde est censée marteler 9 à 16 pieds sous la surface pour tester la variation de la température interne de Mars.
Mais la sonde auto-martelante ne fonctionne que s’il y a des frottements dans le sol, sinon elle rebondit en place. L’équipe de la sonde tentera une autre tactique, en utilisant le bras robotique de l’atterrisseur pour pousser la sonde dans l’espoir de poursuivre l’enquête, a déclaré Banerdt.
Bien qu’ils aient plus de données que de conclusions, les scientifiques ont comparé leurs 10 premiers mois à des géophysiciens essayant d’étudier la Terre au début des années 1900, en utilisant les meilleurs outils dont ils disposaient pour comprendre la tectonique des plaques et les tremblements de Terre.
« C’est un tout nouveau monde de processus pour nous, qui apprenons à catégoriser ces signaux », a déclaré Banerdt. « C’est encore une situation très mystérieuse et nous sommes dans le far west pour comprendre ce qui se passe. Nous prévoyons que dans l’année à venir, nous pourrons utiliser ces données pour sonder les structures les plus profondes de Mars. »