L’impact d’une météorite sur Mars, dans la région où se trouve la sonde Aperçu de la NASA a créé des ondes sismiques de l’autre côté de la planète, fournissant de nouveaux indices sur l’intérieur profond de la « planète rouge » et incitant à une réévaluation de l’anatomie de la planète voisine de la Terre.
De nouvelles données sismiques indiquent la présence d’une couche jusqu’alors inconnue de roche en fusion entourant un noyau de métal liquide – le composant le plus interne de la planète – qui est plus petite et plus dense que prévu précédemment, affirment les scientifiques dont les découvertes ont été faites. revue Nature.
Les vagues causées par les tremblements de terre – y compris les vagues causées par les impacts de météorites – varient en vitesse et en forme lorsqu’elles traversent différents matériaux au sein d’une planète. L’instrument sismographe de la sonde Aperçu cela nous a permis de nous concentrer de près sur la structure interne de Mars et d’observer ce qui se passait.
L’impact de la météorite a eu lieu dans une zone montagneuse de Mars surnommée Tempe Terra – c’était le 18 septembre 2021. Cet impact a provoqué un tremblement de terre d’une magnitude de 4,2 degrés et a laissé un cratère d’environ 130 mètres de large. La météorite a heurté le côté opposé à l’emplacement de la sonde Aperçu, qui était situé dans une zone de plaines appelée Elysium Planitia. La NASA a arrêté la sonde Aperçu en 2022, après quatre années d’exploitation.
Il manquait quelque chose dans la structure de Mars
« L’impact de l’autre côté a produit des ondes sismiques qui ont dévasté l’intérieur profond de la planète, y compris le noyau. Auparavant, nous n’avions observé aucune onde sismique ayant traversé le noyau. Nous n’avions vu des réflexions que depuis le sommet du noyau », explique Amir Khan, planétologue à l’École polytechnique fédérale de Zurich (Suisse) et auteur de l’un des deux articles scientifiques publiés dans la dernière édition de la revue. Naturesur la structure de Mars.
Le comportement des ondes sismiques indique que les évaluations précédentes de l’intérieur de Mars manquaient quelque chose : la présence d’une couche de silicate fondu d’environ 150 kilomètres d’épaisseur autour du noyau. Cette région en fusion est située dans la partie inférieure de l’intérieur de la planète : le manteau. Le manteau, une couche rocheuse alternant avec la croûte externe et le noyau de la planète, commence à environ 1 700 kilomètres sous la surface.
CHRIS BICKEL/SCIENCE
En fait, les scientifiques ont également recalculé la taille du noyau lui-même. Grâce à ces nouveaux calculs, ils ont découvert que le diamètre est d’environ 3 350 kilomètres, avec un volume environ 30 % inférieur à celui estimé.
Contrairement à Mars, la planète Terre n’a pas de couche de fusion autour de son noyau – comme celle qui vient d’être révélée. L’une des deux études publiées dans Nature indique que la couche est complètement fondue, tandis que l’autre article scientifique dit que la partie principale est complètement fondue, mais que la partie supérieure n’est que partiellement fondue.
« La couche fondue et partiellement fondue est constituée principalement de silicates (minéraux qui forment les roches) enrichis en fer et d’éléments qui produisent de la chaleur radioactive par rapport au manteau solide », explique Henri Samuel, planétologue au Centre national de recherche.
Le noyau de Mars est principalement composé de fer et de nickel, mais contient également des éléments plus légers comme le soufre, l’oxygène, le carbone et l’hydrogène. Les scientifiques concluent que ces éléments plus légers représenteront entre 9 et 15 % du poids du noyau, une valeur inférieure à celle estimée précédemment.
IPGP/CNES/N. Sarter
«Cette quantité d’éléments légers n’est pas différente de celle du noyau terrestre, estimée à environ 10%», ajoute Amir Khan.
Mars, la quatrième planète à partir du Soleil, a un diamètre d’environ 6 791 kilomètres, soit près de la moitié du diamètre de la Terre, soit environ 12 755 kilomètres. La Terre est également presque sept fois plus grande en volume.
« Nous avons beaucoup appris sur Mars en étudiant les données sismiques de la mission Aperçu», raconte Henri Samuel. « Les planètes sont des systèmes riches et complexes car elles sont des lieux où coexistent de nombreux types de processus différents et agissent à différentes échelles spatiales et temporelles – et Mars ne fait pas exception. »
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