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Mars Express : découvertes inattendues dans le sous-sol de Mars

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Le sous-sol de la planète Mars se révèle beaucoup plus ancien et beaucoup plus accidenté que la surface. Ces nouveaux indices importants dans la connaissance géologique de la mystérieuse Planète rouge sont apportés par le radar MARSIS embarqué sur la sonde européenne Mars Express.

Cette image montre les endroits des cratères souterrains détectés par MARSIS en juillet 2005. La différence de relief entre les deux hémisphères est frappante. Crédit ESA.

Selon Giovanni Picardi, responsable de la recherche pour MARSIS et membre de l'Université de Rome La Sapienza, les observations réalisées au moyen de ce radar de sondage souterrain, le premier de ce type utilisé autour d'une planète du Système solaire, indiquent bien que des cratères d'impact dont le diamètre varie entre 130 et 470 kilomètres se dissimulent sous une grande partie des basses terres septentrionales de l'hémisphère nord de Mars.

MARSIS nous offre quasiment une vision de type rayons X, se réjouit Thomas R. Watters, du Centre d'études terrestres et planétaires du Musée national de l'Air et de l'Espace de Washington, et ajoute "Outre la découverte de bassins d'impact inconnus jusqu'alors, nous avons également la confirmation que certaines subtiles dépressions topographiques presque circulaires dans les basses terres sont liées à des phénomènes d'impact".

L'étude de la genèse du globe martien permet de mieux appréhender l'histoire de notre propre planète, car sur Terre, les traces laissées par forces qui sont intervenues il y a plusieurs milliards d'années ont pratiquement toutes disparu, effacées par l'activité tectonique intense et l'érosion.

Une énigme à résoudre

On attend aussi de ces observations un début de réponse à une des principales énigmes soumises aux planétologues. Il existe en effet sur Mars, contrairement à la Terre, une différence frappante entre l'hémisphère nord et l'hémisphère sud. Ainsi, l'hémisphère nord est composé de terrains relativement plats, peu accidentés tandis que l'hémisphère sud est presque entièrement recouvert de hauts reliefs accidentés et constellés de nombreux cratères.

Considérant que la répartition des cratères devrait être régulière sur toute la surface de la planète puisqu'elle est provoquée par une cause extérieure, les planétologues considèrent généralement qu'un relief plat correspond à un terrain plus jeune, de formation récente, où les processus géologiques ont effacé les traces d'impacts. Ainsi, l'hémisphère nord présente-t-il un aspect jeune et lisse, les données de MARSIS venant corroborer l'hypothèse des chercheurs en montrant un sous-sol accidenté et cratérisé.

Jeffrey Plaut, responsable de recherche associé de l'instrument MARSIS au Laboratoire de propulsion spatiale (JPL) en Californie, déclare "Le nombre de cratères d'impact enfouis de plus de 200 kilomètres de diamètre que nous avons trouvé avec MARSIS nous indique que la croûte sous-jacente dans les basses terres du nord doit être très ancienne et remonter au début du noachien, qui a duré du début de la naissance de Mars jusqu'à environ 4 milliards d'années".

Les données obtenues au moyen de MARSIS semblent démontrer que la croûte enfouie sous l'hémisphère nord est du même âge noachien que les terres de surface de l'hémisphère sud, et que la dichotomie entre les deux hémisphères est apparue très tôt dans l'histoire de la planète.

Giovanni Picardi qualifie ces résultats de particulièrement intéressants et sans précédent, ajoutant que "MARSIS peut contribuer à nous faire mieux comprendre la géologie de Mars en analysant la morphologie de sa surface et de sa subsurface. De plus, l'étude détaillée des données de l'instrument nous fournit de précieuses informations sur la composition des matériaux."

MARSIS

L'instrument MARSIS a été réalisé dans le cadre d'une coopération entre l'Agence spatiale italienne (ASI) et la NASA. Il a été développé par Alenia Spazio sous la conduite de l'ASI et sous la supervision scientifique de l'Université de Rome La Sapienza, en association avec le Jet Propulsion Laboratory (JPL) et l'Université de l'Iowa. Il s'agit du premier instrument conçu précisément pour scruter le sous-sol martien.

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