Champ de dunes à l'intérieur d'un petit cratère de 5 km de diamètre dans les plaines du nord de Mars. © Nasa, JPL, UArizona
Sciences

Quand les vents de Mars permettent de connaître son sous-sol

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La mission InSight a été envoyée sur Mars en 2018 avec un objectif bien précis : sonder l'intérieur de la Planète rouge. Et aussi surprenant que cela puisse paraître, cela passe, entre autres choses, par une analyse des vibrations induites par le souffle des vents. Des chercheurs nous proposent d'ailleurs aujourd'hui, à partir de ces données, une carte plutôt détaillée du sous-sol martien.

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[EN VIDÉO] Mars InSight : un géophysicien sur Mars  Lancé en mai 2018 et installé en novembre sur Mars, l'atterrisseur InSight doit explorer le milieu le moins bien connu de la Planète rouge : son sous-sol, jusqu'à son noyau. Grâce à des instruments sophistiqués, dont un sismomètre et une foreuse de cinq mètres, il a de quoi nous faire mieux comprendre notre petite voisine. 

Mars, la Planète rouge. Elle intrigue les chercheurs. Elle fait rêver les amateurs. Et ces dernières années, un grand nombre de missions scientifiques sont parties à sa rencontre. Elles l'ont survolée. Se sont mises en orbite autour d'elle. Ou ont atterri sur son sol. Renvoyant vers la Terre une quantité d'informations sur l'atmosphère ou la surface de Mars. Mais la mission InSight, qui a atterri du côté d'Elysium Planitia, une zone volcanique située sur l'équateur de la planète, est bien la première à s'intéresser spécifiquement à son sous-sol.

Grâce à son sismomètre embarqué, l'instrument Seis pour Seismic Experiment for Interior Structure, InSight a déjà permis aux scientifiques de se faire une idée de la taille et de la composition du noyau de la Planète rouge. Mais aussi de la nature de son manteau et de l'épaisseur de sa croûte. Aujourd'hui, des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (Suisse) montrent comment, en traçant les réverbérations du bruit du vent sur les couches de sol et de roches, ils sont capables de préciser de quoi sont faits les deux cents premiers mètres de la croûte martienne.

La technique qu'ils ont utilisée a été développée à des fins tout à fait terrestres. Dans le but d'étudier les structures souterraines des régions à risque sismique. Sur notre bonne vieille Planète bleue, en effet, les océans, mais également les vents, font sans cesse trembler le sol. Et ces faibles secousses que les sismologues peuvent mesurer grâce à leurs instruments les plus sensibles constituent comme des empreintes de ce qui se passe dans le sous-sol.

Des détails surprenants

Sur Mars, pas d'océans. Une atmosphère très ténue. Avec peu de vent, donc. Et une seule et unique station de mesure, la mission InSight. Pourtant, les enregistrements de l'atterrisseur viennent de révéler quelques détails étonnants du sous-sol martien, avec une résolution d'un mètre près de la surface et encore de quelques dizaines de mètres plus en profondeur.

La cartographie établie par les chercheurs fait apparaître une couche inattendue de 30 à 40 mètres de sédiments. Leur origine reste à déterminer. Cette couche est entourée d'épais dépôts de lave solidifiée. Le tout recouvert d'une couche d'environ trois mètres de régolite sableux. Et laissant supposer que l'histoire d'Elysium Planitia a pu être plus perturbée que les astronomes ne le pensaient jusqu'alors.

Déjà, grâce à des études antérieures sur des cratères voisins, les chercheurs ont déterminé que les couches de lave datent d'environ 1,7 milliard -- en pleine période plutôt calme, froide et sèche sur Mars -- et 3,6 milliards d'années -- pendant une période de forte activité volcanique. Au-dessus de la couche de lave la plus jeune, juste en dessous du régolite de surface, se trouve également une couche de roches d'environ 15 mètres d'épaisseur. Celle-ci a probablement été soulevée de la surface martienne par un impact de météorite.

Désormais, les chercheurs espèrent pouvoir appliquer leur technique pour explorer le sous-sol de Mars plus en profondeur. Jusqu'aux premiers kilomètres de la croûte martienne.


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