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Les séismes sur Mars révèlent que finalement, la planète rouge ne ressemble pas tellement à la Terre


Les scientifiques ont écouté les murmures venant de sous la surface de Mars. L'atterrisseur InSight de la NASA, qui s'est posé sur Mars en novembre 2018, a donné aux scientifiques la capacité sans précédent de détecter et de surveiller les tremblements de Mars. Le sismomètre intégré de l'atterrisseur a détecté son premier séisme en avril, et depuis, les chercheurs ont enregistré des dizaines d'autres séismes potentiels sur Mars. La nature de ces secousses est en train de changer ce que les scientifiques pensaient savoir sur la planète rouge.

NASA/JPL-Caltech

Jusqu'à présent, la plus grande surprise est que les ondes sismiques sur Mars ressemblent davantage à des tremblements de lune qu'à des tremblements de terre - ce qui signifie probablement que la croûte de Mars est plus sèche et brisée que nous le pensions. "Jusqu'à ce jour, nous avons supposé que la croûte de Mars était similaire à la croûte terrestre", a déclaré Simon Stähler, chercheur en sismologie martienne à l'ETH Zurich, dans un communiqué de presse. "Le fait que la forme d'onde des séismes de Mars ressemble à celle des séismes de la Lune nous donne pour la première fois une image de la structure interne de la croûte martienne. Jusqu'à présent, nous ne pouvions le voir que de l'extérieur."

NASA

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Mars, la Lune et la Terre tremblent pour différentes raisons

L'étude de l'activité sismique aide les scientifiques à reconstituer l'histoire de la formation des planètes rocheuses dans notre système solaire. Sur Terre, par exemple, suivre la façon dont les ondes sismiques se déplacent à l'intérieur de la planète a aidé les chercheurs à calculer la taille de son noyau. Les scientifiques espèrent que la lecture des ondes sismiques sur Mars révélera des indices sur l'apparence de l'intérieur de la planète et sur la façon dont elle évolue. Mark Panning, sismologue de l'équipe InSight de la NASA, a déclaré à Business Insider US : "La sismologie est le moyen d'obtenir les détails".

Tous les tremblements ne sont pas égaux. Quand la Terre tremble, c'est parce que les plaques tectoniques de la croûte terrestre se heurtent aux lignes de faille. Mars n'a pas de plaques tectoniques. Les scientifiques pensent donc que les séismes de Mars proviennent probablement d'un processus constant de refroidissement interne, qui se produit à l'intérieur de la plupart des planètes rocheuses. Lorsque le noyau refroidit, le matériau se contracte, ce qui provoque la formation de tensions. Cela finit par fissurer la croûte et provoque un séisme.

NOAA

Les ondes sismiques - quelle qu'en soit la cause - voyagent également sur des trajectoires différentes et à des vitesses différentes, selon le type de matériau qu'elles traversent. Sur Terre, la source des ondes sismiques est facilement détectable, car la croûte terrestre est constituée de roches solides relativement uniformes (qui ont été fondues et recouvertes à nouveau par l'activité volcanique pendant des millions d'années). Cette roche contient également de l'eau, qui absorbe l'énergie, ce qui accélère la disparition des ondes. C'est pourquoi les tremblements de terre ne durent que quelques minutes. Sur la Lune, cependant, les séisme peuvent durer plus d'une heure.

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NASA

"Un tremblement de Lune se forme pendant quelques minutes, puis s'affaiblit pendant une heure voire plus. C'est très différent", a expliqué Mark Panning. "La raison pour laquelle les tremblements de Lune ont cet aspect est que la surface de la Lune est très sèche et très fragmentée. Cela fait des milliards d'années qu'elle est là et qu'elle est heurtée par des météorites." Pourtant, les chercheurs s'attendaient à ce que les séisme sur Mars ressemblent plutôt à ceux de la Terre. C'est parce qu'ils pensaient que les planètes avaient des croûtes similaires, étant donné que Mars avait autrefois beaucoup d'activité volcanique et d'eau. Mais les données initiales suggèrent que ce n'est peut-être pas le cas.

Comment les séismes sur Mars sont en train de changer la perception qu'ont les scientifiques de la planète rouge

NASA/JPL-Caltech/MSSS

Jusqu'à présent, la durée des séismes sur Mars semblait se situer quelque part entre celle de la Lune et de la Terre, environ 10 à 20 minutes. Mars semble également être un peu plus active sur le plan sismique que la Lune, mais beaucoup moins que la Terre. Les ondes sismiques de Mars se répercutent également plus que les ondes sur Terre et ressemblent davantage aux tremblements de Lune. "Elles rebondissent sur tous ces fragments cassés, ce qui vous donne quelque chose qui dure longtemps," a déclaré Mark Panning. Cela suggère que la croûte de Mars comporte des couches de roches rugueuses, sèches et brisées comme celles de la Lune. La représentation d'artiste ci-dessous montre comment les ondes sismiques d'un séisme sur Mars peuvent se déplacer à l'intérieur de la planète rouge.

via Gfycat

L'animation, réalisée par un sismologue InSight de l'ETH Zurich, montre les différents types d'ondes que l'équipe InSight étudie. Les ondes bleues sont les impulsions rebondissantes initiales qui se propagent rapidement à partir de la source du séisme. Les rouges suivent, et les sismologues peuvent utiliser le décalage entre les deux pour calculer où se trouve la source du séisme.

Les longues ondes rouges et de blanches qui s'étendent le long des côtés de l'animation sont des ondes de surface qui rebondissent à travers la croûte martienne - leurs réverbérations suggèrent que la croûte terrestre de Mars ressemble à celle de la Lune. Les chercheurs s'attendaient à ce que la croûte de Mars soit plus sèche et cassée que celle de la Terre, mais pas à un tel degré. Ils ne savent pas encore quoi faire de cette nouvelle découverte.

Bien plus à apprendre

Quelques douzaines de séismes sur Mars ne suffisent cependant pas à révéler les secrets de la planète rouge. "La chose la plus importante que nous puissions faire avec le très petit nombre d'événements que nous avons vus jusqu'à présent, c'est vraiment comprendre à quel point Mars est maintenant active", a expliqué Mark Panning. "Ça vous en dit long sur l'évolution de Mars dans le temps."

Jusqu'à présent, les signaux de séismes sur Mars ont également été trop faibles pour fournir des informations sur la structure interne de la planète sous sa croûte. Une personne debout sur Mars n'aurait pu sentir aucun des outils d'InSight qui tremblaient. En fait, une équipe de sismologues d'InSight à Zurich a dû amplifier ces signaux sismiques par un facteur de 10 millions afin de simuler avec précision les secousses à l'échelle d'un séisme.

Pour ces raisons, l'équipe d'InSight attend toujours un grand tremblement qui traversera le cœur de la planète. "Ensuite, nous pourrons commencer à faire des photos détaillées de ce à quoi ressemble l'intérieur martien," continue Mark Panning. "Il y a un jeu d'attente en ce moment. Nous allons surveiller encore un an et demi, donc nous nous attendons à voir beaucoup plus de choses." Pendant ce temps, l'équipe d'InSight tente de réparer la "taupe" de l'atterrisseur, un outil qui est censé creuser 4 mètres et prendre la température de Mars. La taupe a cessé de fonctionner correctement en février.

À l'avenir, Mark Panning aimerait voir des capteurs sur chaque corps planétaire qui tremble, en particulier Encelade, une lune de Saturne d'où jaillissent des panaches d'eau. Encore mieux qu'un sismomètre : tout un réseau. Le sismologue a déclaré : "La sismologie sur Terre repose presque entièrement sur des réseaux de données. J'adorerais mettre des sismomètres partout."

Version originale : Morgan McFall-Johnsen/Business Insider

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