InSight offre la 1ère carte détaillée de la structure interne de Mars
ESPACE - Écouter pour voir l’invisible. C’est ce que fait la sonde Insight sur Mars depuis que Seis, le sismomètre français, a été déployé en fin d’année 2018. La mission vise à enregistrer et à interpréter le pouls sismique de la planète pour...
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ESPACE - Écouter pour voir l’invisible. C’est ce que fait la sonde Insight sur Mars depuis que Seis, le sismomètre français, a été déployé en fin d’année 2018. La mission vise à enregistrer et à interpréter le pouls sismique de la planète pour reconstituer sa structure interne.
Depuis, plus de 700 tremblements de terre ont été archivés et 35 d’entre eux ont servi à réaliser une image de la croûte, du manteau et du noyau. Trois articles, chacun précisément dédié à une seule couche de la planète rouge, ont été publiés dans la revue Science ce vendredi 23 juillet.
Sur la base des données sismiques, l’épaisseur et la structure de la croûte et du manteau ont été révélées, ainsi qu’un noyau liquide étonnamment grand et de faible densité. Toutes ces informations ont mis en lumière des différences significatives entre Mars et la Terre, alors qu’elles semblaient se rapprocher sur certains aspects comme le montre la vidéo ci-dessous.
Dans les entrailles de la planète rouge
Jusqu’à de récentes observations, Mars n’était pas considérée comme particulièrement active sur le plan géologique. Mais InSight a changé la donne. Après une 1ère alerte en avril 2019, l’appareil a continué de capter ces vibrations provenant du ventre de Mars.
Au total, 733 tremblements de terre ont été répertoriés. Comme l’indique le CNES sur son site, ces secousses sont plus “sèches” que sur Terre, c’est-à-dire qu’elles cessent plus vite. Mais 35 étaient suffisamment puissantes pour permettre à InSight de réaliser la cartographie sismique.
Première étude, retranscrite dans un 1er article, celle de l’évaluation de la croûte martienne. Cette couche, la plus superficielle de la planète et elle-même divisée en deux sous-couches, présente une épaisseur mince comprise entre 24 et 72 kilomètres.
Quant à sa structure, la couche supérieure est étonnamment poreuse. Ces résultats supposent que la croûte martienne comporte une grande quantité d’éléments radioactifs, contrairement à ce que suggéraient les modèles précédents.
Le deuxième article rapporte les informations sondées concernant le manteau. À la différence de la Terre, il se compose uniquement de la partie supérieure. La lithosphère solide s’étend entre 400 et 600 kilomètres contrastant avec les 100 kilomètres de lithosphère terrestre. Le manteau de Mars serait aussi probablement riche en éléments radioactifs.
“Les données sismiques ont confirmé que Mars était probablement autrefois complètement fondue avant de se diviser en croûte, en manteau et en noyau que nous voyons aujourd’hui, mais que ceux-ci sont différents de ceux de la Terre”, a déclaré le géophysicien Amir Khan de l’ETH Zurich.
La dernière observation repose sur le noyau martien et sa frontière. Ce dernier est 200 kilomètres plus grand que prévu. La grande taille du noyau liquide suggère qu’il a une faible densité et donne des indications quant à sa composition. Les éléments légers tels que le soufre, l’oxygène, le carbone et l’hydrogène en plus du fer et du nickel, auraient des implications pour la minéralogie de la limite noyau-manteau.
L’anatomie de la planète par l’étude des ondes sismiques
La mission vise à dresser le portrait anatomique de Mars, pour mieux comprendre la formation des planètes rocheuses, il y a quatre milliards et demi d’années.
“Ce que la sismologie peut mesurer, ce sont principalement les contrastes de vitesse. Ce sont des différences dans la vitesse de propagation des ondes sismiques dans différents matériaux”, a déclaré Brigitte Knapmeyer-Endrun de l’Université de Cologne en Allemagne.
L’observation des phénomènes de réflexion et de réfraction des ondes par exemple permet de disséquer la planète sans y toucher. En clair, de cartographier ses entrailles.
Seis, le sismomètre français a pour but d’analyser les séismes et autres mouvements du sol martien. Un outil si précis qu’il est capable d’enregistrer un mouvement égal à la taille d’un atome, ce qui revient à “entendre” tomber une petite météorite à l’autre bout de la planète. Il peut encore mesurer le refroidissement de la planète qui fait “craquer” sa croûte. Mais aussi l’incidence de Phobos, la lune de Mars, sur la planète.
“Chaque onde se propage dans les différentes couches de Mars. Seis nous donne une sorte de polaroïd de l’intérieur de la planète”, expliquait au HuffPost Philippe Laudet, chef de projet du Cnes, l’agence spatiale française.
C’est la 1ère fois que des données sismiques sont utilisées pour sonder l’intérieur d’une planète autre que la Terre. Une approche prometteuse, quand on pense aux centaines d’années nécessaires aux scientifiques pour mesurer le noyau de la Terre ; et aux 40 ans pour estimer celui de la lune. InSight, elle, évalué le noyau de Mars en seulement 2 ans.
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