Les tremblements de terre de Mars révèlent l’intérieur mystérieux de la planète rouge

C’est la première fois que nous avons pu regarder à l’intérieur et cartographier l’intérieur d’une autre planète au-delà de la Terre. L’équipe de la mission InSight a réussi cet exploit extraordinaire en suivant les tremblements de terre sur la planète rouge – comme les tremblements de terre que nous voyons sur Terre, un peu différents.

Le sismomètre InSight, appelé Inner Structure Seismic Experiment, a détecté 733 marécages différents. Les chercheurs en ont analysé 35, qui ont atteint des magnitudes comprises entre 3,0 et 4,0, pour déterminer l’épaisseur de la croûte de Mars, la profondeur du manteau de la planète et, surtout, la confirmation que le noyau de la planète désertique gelée avait fondu.

Les résultats ont été partagés dans trois études, toutes publiées jeudi dans la revue Science.

Avant le voyage d’InSight sur Mars, toutes les explorations robotiques précédentes de la planète rouge incluaient l’étude de sa surface.

“Lorsque nous avons commencé à élaborer le concept de mission il y a plus de dix ans, les informations contenues dans ces articles correspondaient à ce que nous espérions finalement obtenir”, a déclaré Bruce Banerdt, chercheur principal d’InSight au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. “. , dans la situation actuelle. “C’est le point culminant de tout le travail et de toutes les préoccupations au cours de la dernière décennie.”

En savoir plus sur Mars à travers les tremblements de terre

Contrairement aux véhicules itinérants de Curiosity and Perseverance, InSight est confiné à l’endroit où il a atterri, incapable de parcourir la surface à la recherche de parcelles. Mais le sismomètre très sensible de l’atterrisseur a la capacité de détecter des tremblements de terre à des centaines et des milliers de kilomètres. Vous n’avez pas besoin de naviguer pour étudier Mars.

Lorsque nous assistons à des tremblements de terre, c’est parce que les plaques tectoniques de la Terre bougent et se déplacent et se frottent les unes contre les autres. Jusqu’à présent, la Terre est la seule planète connue pour avoir ces plaques.

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Alors, comment se produisent les tremblements de terre sur Mars ? Considérez la croûte de Mars comme une plaque géante. Cette croûte a des fissures et des fissures à l’intérieur parce que la planète continue de rétrécir en se refroidissant. Cela exerce une pression sur la croûte de Mars, qui s’étire et se fissure.

Alors que les ondes sismiques voyageaient des marais à travers divers matériaux à l’intérieur de Mars, elles ont permis aux chercheurs d’étudier la structure interne de la planète. Cela les aide à comprendre l’intérieur mystérieux de Mars et à appliquer ces recherches pour apprendre comment se forment d’autres planètes rocheuses, y compris la nôtre.

Les sismogrammes collectés par InSight sont pleins de vibrations, et ces vibrations peuvent être le bruit du vent ou les vibrations des marécages.

Amir Khan, auteur principal de Ce que nous cherchons, c’est l’écho manteau d’étude, et scientifique de l’Institut de géophysique de l’ETH Zurich et de l’Institut de physique de l’Université de Zurich, dans un communiqué.

“Les ondes sismiques directes d’un tremblement de terre sont un peu comme les sons de nos propres voix dans les montagnes : elles font des échos”, a déclaré Philippe Lugnoni, chercheur principal du sismographe et professeur à l’Université de Paris, dans un communiqué. “Et ces échos, réfléchis depuis le noyau, ou à l’interface de la croûte ou même de la surface de Mars, sont ce que nous recherchions dans les signaux, grâce à leur similitude avec les ondes directes.”

Séismes sur Mars : une mission de la NASA découvre que Mars est sismiquement active, entre autres surprises

Il y a des milliards d’années, la Terre, Mars et les autres planètes de notre système solaire se sont formées à partir d’un disque de matière autour du soleil, comprenant des amas de poussière et de roches. Les planètes sont très chaudes lorsqu’elles se forment. Au fil du temps, des couches distinctes sont apparues sur Mars au cours de ces premiers millions d’années, y compris la croûte, le manteau et le noyau.

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“Les données sismiques ont maintenant confirmé que Mars aurait dû être complètement fondue avant de se diviser en la croûte, le manteau et le noyau que nous voyons aujourd’hui, mais ceux-ci sont différents de la Terre”, a déclaré Khan.

La Terre a une fine croûte de roche entourant un épais manteau de roche qui entoure un noyau composé en grande partie de fer et de nickel.

Les données recueillies par InSight ont aidé les chercheurs à apprendre que la croûte de Mars, qui est plus mince que prévu, s’étend sur 12 miles (19,3 kilomètres) de profondeur. Cette croûte peut avoir des sous-couches s’étendant à environ 23 miles (37 kilomètres) de la surface.

Cette illustration d'artiste montre l'atterrisseur InSight et ses capteurs, caméras et instruments.
Brigitte Knappmayr Andron, auteur principal de étude du cortex et géophysicien de l’Université de Cologne, dans un communiqué. “Les vibrations du sismogramme peuvent révéler des caractéristiques telles qu’un changement de porosité ou une couche plus fracturée.”

Comprendre comment la croûte de Mars se forme, par rapport à celle de la Terre, pourrait aider les chercheurs à comprendre une autre partie des raisons pour lesquelles les planètes de notre système solaire sont si différentes les unes des autres.

Sous la croûte se trouve le manteau, qui parcourt encore 969 milles (1559,5 kilomètres) avant d’atteindre le noyau de métal liquide.

Les chercheurs ont pu confirmer la taille du noyau, qui a un rayon plus grand que prévu de 1 137 milles (1 830 kilomètres), et déterminer que le noyau est en fusion. Le noyau liquide contient du fer et du nickel, ainsi que des éléments plus légers tels que le soufre, l’oxygène, le carbone et l’hydrogène.

Il s'agit d'une vue d'artiste de la structure interne de Mars.
Simon Stähler, auteur principal de . a déclaré : étude de base et un sismologue de l’ETH Zurich, dans un communiqué. « Il a fallu des centaines d’années aux scientifiques pour mesurer le noyau de la Terre ; après les missions Apollo, il a fallu 40 ans pour mesurer le noyau de la Lune. Il n’a fallu que deux ans à InSight pour mesurer le noyau de Mars.

La Terre a un noyau externe en fusion entourant un noyau interne solide. La mission InSight, qui a été prolongée jusqu’en 2022, continuera à rechercher des données pouvant montrer si Mars est similaire ou différente de notre planète de cette manière.

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InSight attend le grand

Mars était autrefois volcaniquement actif. Les régions volcaniques de la planète rouge peuvent être vues aujourd’hui grâce aux images des orbitales.

La plupart des grands séismes détectés par InSight provenaient d’une zone spécifique : Cerberus Fossae. Cette zone, qui peut avoir été volcaniquement active il y a quelques millions d’années, est remplie de sentiers rocheux, probablement créés lorsqu’ils sont déplacés par des marécages.

Les plus gros tremblements de terre observés par NASA Insight semblent provenir d'une région de Mars appelée Cerberus Fossae, imagée par la caméra HiRISE sur Mars Reconnaisance Orbiter de la NASA.

Pendant ce temps, d’autres régions volcaniques de Mars semblent calmes. Mais InSight continue d’écouter et d’attendre les tremblements de terre supérieurs à 4,0.

“Nous aimerions toujours voir le plus grand”, a déclaré Mark Banning, co-auteur principal de l’étude crustale et chercheur du JPL sur les intérieurs planétaires et la géophysique, dans un communiqué. “Nous devons faire beaucoup de traitements fins pour extraire les choses que nous voulons de ces données. Avoir un événement plus important rendra tout cela plus facile.”

Le flux constant de données envoyées aux scientifiques sur Terre par InSight prendra fin dans environ un an, lorsque les cellules solaires ne pourront plus générer suffisamment d’énergie. Mais les chercheurs étudieront les découvertes qu’InSight a faites pour les décennies à venir afin d’en apprendre le plus possible sur notre mystérieux voisin planétaire.

“Mars nous présente encore de nombreux mystères, notamment s’il s’est formé en même temps et à partir du même matériau que la Terre”, a déclaré l’auteur de l’étude Domenico Giardini, professeur de sismologie et de géodynamique à l’ETH Zurich, dans un communiqué.

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