Selon les résultats, la planète rouge subit entre 180 et 260 impacts de météorites par an, et ces objets peuvent avoir au moins la taille d’un ballon de basket, laissant des cratères à huit mètres (26 pieds) dans le sol. En général, les taux de collision sont deux à dix fois plus élevés que prévu, selon la taille de l’objet impacté.
Les impacts de météorites sur Mars sont 10 fois plus fréquents qu’on ne le pensait auparavant, selon deux nouveaux articles de recherche décrivant les ondes de choc sismiques provenant de ces impacts détectés par l’atterrisseur Mars InSight de la NASA, aujourd’hui disparu, a rapporté Science Advances le 28 juin.
Les nouveaux chiffres sont stupéfiants. Selon les résultats, la planète rouge subit entre 180 et 260 impacts par an, et ces objets peuvent avoir au moins la taille d’un ballon de basket, laissant des cratères à huit mètres (26 pieds) dans le sol. En général, les taux de collision sont deux à dix fois plus élevés que prévu, selon la taille de l’objet impacté. Et certains des nouveaux impacts détectés par InSight étaient importants: par exemple, une étude a signalé deux impacts importants survenus à 97 jours d’intervalle et suffisamment importants pour laisser chacun un cratère de la taille d’un terrain de football.
“Nous nous attendions à ce qu’un impact de cette ampleur se produise peut-être une fois toutes les deux décennies, peut-être même une fois dans une vie, mais nous avons ici deux événements de ce type qui se produisent à un peu plus de 90 jours d’intervalle”, a déclaré Ingrid Dauber de l’Université Brown, qui a dirigé l’un des Les études.
Dauber est sceptique quant au fait que ces impacts ne soient qu’une simple coïncidence et suggère qu’il est plus probable que la fréquence des impacts sur Mars en général soit simplement plus élevée que ce que les planétologues ont supposé.
Représentation artistique d’InSight à la surface de Mars, avec son sismomètre monté au sol devant le véhicule. NASA/JPL-Caltech
Les deux études ont utilisé l’instrument sismométrique SEIS sur InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) pour détecter les impacts. InSight a enregistré des données sismiques au cours des quatre années pendant lesquelles SEIS était actif à la surface de Mars (de décembre 2018 à décembre 2022). Isoler l’onde de choc sismique de l’impact de tous les autres mouvements sismiques au sein de la planète rouge n’est pas facile, c’est pourquoi l’équipe de Daubert a comparé les données sismiques avec des images de cratères apparemment nouveaux qui étaient visibles depuis l’orbite par Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA pour relier les secousses. aux coups réels.
À l’aide des images MRO, l’équipe de Dauber a identifié huit nouveaux cratères d’impact qui ont créé les «tremblements de terre» détectés par SEIS. Six de ces cratères se trouvaient dans la zone du site d’atterrissage d’InSight sur Elysium Planitia. Deux impacts plus importants, survenus à 97 jours d’intervalle, ont créé des cratères plus loin. Ces deux événements constituent les nouveaux impacts les plus importants survenus sur Mars dans l’histoire de notre exploration robotique de la planète rouge.
La deuxième étude, dirigée par Natalia Wojcicka de l’Imperial College de Londres, suggère qu’entre 280 et 360 impacts de l’ampleur du basket-ball se produisent chaque année, sur la base uniquement des données SEIS. Cependant, les taux de battement estimés dans chaque article, calculés indépendamment à l’aide de méthodes légèrement différentes, se confirment mutuellement, ajoutant ainsi de la crédibilité aux résultats.
Certains des nouveaux cratères d’impact découverts par Mars Reconnaissance Orbiter après avoir provoqué des tremblements de terre enregistrés par le sismomètre InSight. NASA/JPL–Caltech/Université de l’Arizona
Les scientifiques doivent calculer l’âge d’une surface en fonction du nombre de cratères qui la recouvrent; plus il y a de cratères, plus la surface doit être ancienne. Nous pouvons en voir un exemple classique sur notre Lune. Les anciennes hautes terres lunaires, qui sont à peu près aussi vieilles que la Lune elle-même, sont jonchées de cratères, tandis que la mer lunaire, qui est constituée de plaines volcaniques plus jeunes d’un milliard d’années, compte beaucoup moins de cratères.
Cependant, pour connaître les surfaces planétaires, les scientifiques ont besoin de données précises sur les taux de collision, et de nouvelles données provenant de Mars suggèrent que nous ne disposons peut-être pas de telles données. Si le taux d’impact sur Mars est plus élevé que nous le pensions, alors certaines surfaces planétaires pourraient être plus jeunes qu’on ne le pensait auparavant, car elles pourraient avoir accumulé leurs cratères sur une période de temps plus courte.
“En utilisant les données sismiques pour mieux comprendre la fréquence à laquelle les météorites frappent Mars et comment ces impacts modifient sa surface, nous pouvons commencer à reconstituer une chronologie de l’histoire géologique et de l’évolution de la planète rouge”, a déclaré Wojcicka dans un communiqué. “Vous pouvez le considérer comme une sorte d'”horloge cosmique” qui nous aidera à dater les surfaces martiennes et, peut-être plus tard, d’autres planètes du système solaire.”
Dauber va plus loin, affirmant que le taux d’impact plus élevé non seulement «ades implications sur l’âge et l’évolution de la surface de Mars», mais que «cela nous obligera à repenser certains des modèles que la communauté scientifique utilise pour estimer l’âge de Mars» surfaces planétaires dans tout le système solaire.
Le faible signal sismique, détecté par l’instrument SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) de l’atterrisseur, a été détecté le 6 avril 2024, le 128e jour martien de l’atterrisseur, ou sol. Il s’agit de la première secousse enregistrée qui semble provenir de l’intérieur de la planète plutôt que d’être causée par des forces au-dessus de la surface, comme le vent. Les scientifiques étudient toujours les données pour déterminer la cause exacte du signal.
“Les premières lectures d’InSight poursuivent la science qui a commencé avec les missions Apollo de la NASA”, a déclaré Bruce Banerdt, chercheur principal d’InSight au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA à Pasadena, en Californie. “Jusqu’à présent, nous collections les bruits de fond, mais ce premier événement ouvre officiellement un nouveau domaine: la sismologie martienne!”
Le nouvel événement sismique était trop faible pour fournir des données fiables sur l’intérieur de Mars, ce qui est l’un des principaux objectifs d’InSight. La surface martienne est extrêmement silencieuse, ce qui permet au SEIS, le sismomètre spécialement conçu par InSight, de détecter de faibles explosions. En revanche, la surface de la Terre tremble constamment à cause du bruit sismique créé par les océans et les conditions météorologiques.
“L’événement Sol 128 sur Mars est passionnant car sa taille et sa longue durée correspondent au profil des tremblements de lune observés sur la surface lunaire lors des missions Apollo”, a déclaré Laurie Glaze, directrice de la division des sciences planétaires au siège de la NASA.
Les astronautes de la NASA Apollo ont déployé cinq sismomètres qui ont enregistré des milliers de tremblements de terre alors qu’ils travaillaient sur la Lune de 1969 à 1977, révélant ainsi l’activité sismique sur la Lune. Divers matériaux peuvent modifier la vitesse des ondes sismiques ou les réfléchir, permettant aux scientifiques d’utiliser ces ondes pour étudier l’intérieur de la Lune et modéliser sa formation.
Le sismomètre InSight, que l’atterrisseur a posé à la surface de la planète le 19 décembre 2018, permettra aux scientifiques de collecter des données similaires sur Mars. En étudiant l’intérieur profond de Mars, ils espèrent découvrir comment d’autres mondes rocheux, dont la Terre et la Lune, se sont formés.
Trois autres signaux sismiques se sont produits le 14 mars (Sol 105), le 10 avril (Sol 132) et le 11 avril (Sol 133). Détectés par les capteurs SEIS Very Broad Band, plus sensibles, ces signaux étaient encore plus faibles que l’événement Sol 128 et d’origine plus ambiguë. L’équipe continuera d’étudier ces événements pour tenter d’en déterminer la cause.
Quelle que soit la raison, le signal Sol 128 constitue une étape majeure pour l’équipe.
“Nous attendons un tel signal depuis des mois”, a déclaré Philippe Lognonnet, chef de l’équipe SEIS à l’Institut de physique du globe à Paris (IPGP) en France. «C’est tellement excitant d’avoir enfin la preuve que Mars est toujours sismiquement active. Nous sommes impatients de partager les résultats détaillés une fois que nous aurons l’occasion de les analyser.»
Le sismomètre d’InSight à la surface de Mars : cette image montre le bouclier thermique et coupe-vent en forme de dôme d’InSight qui recouvre son sismomètre. L’image a été prise le 110e jour martien, ou sol, de la mission. Le sismomètre s’appelle Seismic Experiment for Interior Structure, ou SEIS. NASA/JPL-Caltech
La plupart des gens connaissent les tremblements de terre sur Terre, qui se produisent le long de failles créées par le mouvement des plaques tectoniques. Mars et la Lune n’ont pas de plaques tectoniques, mais elles subissent quand même des tremblements de terre, dans leur cas, provoqués par un processus continu de refroidissement et de compression qui crée du stress. Cette contrainte s’accumule avec le temps jusqu’à devenir suffisamment forte pour briser la croûte, provoquant un tremblement de terre.
La détection de ces minuscules tremblements de terre a nécessité un énorme exploit d’ingénierie. Sur Terre, les sismomètres de haute qualité sont souvent scellés dans des voûtes souterraines pour les isoler des changements de température et des conditions météorologiques. L’instrument InSight dispose de plusieurs barrières d’isolation ingénieuses, notamment une couverture créée par le JPL appelée Wind and Thermal Shield, pour se protéger contre les changements extrêmes de température de la planète et les vents violents.
SEIS a dépassé les attentes de sensibilité de l’équipe. L’instrument a été fourni à InSight par l’agence spatiale française Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), et ces premiers événements sismiques ont été identifiés par l’équipe Marsquake Service InSight dirigée par l’École polytechnique fédérale de Suisse.
«Nous sommes très enthousiasmés par cette première réalisation et sommes impatients de réaliser de nombreuses mesures similaires avec SEIS dans les années à venir», a déclaré Charles Jana, responsable des opérations de la mission SEIS au CNES.
JPL gère InSight pour la direction des missions scientifiques de la NASA. InSight fait partie du programme Discovery de la NASA, géré par le Marshall Space Flight Center à Huntsville, en Alabama. Lockheed Martin Space à Denver a construit le vaisseau spatial InSight, y compris son étage de transfert et son atterrisseur, et soutient les opérations du vaisseau spatial pour la mission.
De nombreux partenaires européens, dont le CNES et le Centre aérospatial allemand (DLR), soutiennent la mission InSight. Le CNES a fourni l’instrument SEIS à la NASA, et le chercheur principal est l’IPGP. L’IPGP a apporté des contributions significatives à SEIS; Institut Max Planck pour la recherche sur le système solaire en Allemagne; Institut fédéral suisse de technologie (ETH Zurich) en Suisse; l’Imperial College de Londres et l’Université d’Oxford au Royaume-Uni; et JPL. Le DLR a fourni l’instrument Heat Flow and Physical Properties Package (HP 3), avec des contributions significatives du Centre de recherche spatiale de l’Académie polonaise des sciences et d’Astronika en Pologne. Le Centro de Astrobiología espagnol a fourni des capteurs de température et de vent.