Le premier tremblement de Mars détecté par la NASA

Le satellite Insight Mars de la Nasa a enregistré son premier « tremblement de Mars », inaugurant une nouvelle ère de notre étude de la planète rouge.

Le faible signal, qui a été enregistré le 6 avril, est le premier tremblement qui, selon les scientifiques, proviendrait de l'intérieur de la planète rouge, et non de sa surface, il ne pouvait donc pas s'agir de vent. Mais les chercheurs étudient encore les données pour déterminer la source précise du séisme.

Les ondes détectées sont assez petites et semblent correspondre à un séisme de magnitude 2 ou 2,5, qui serait à peine perceptible à la surface de la Terre. Mais cette petite secousse marque une étape importante pour les scientifiques d'InSight, qui attendaient ce jour depuis l'installation du sismomètre en décembre 2018 et le début officiel de sa phase de surveillance il y a plusieurs semaines. 

« Le premier mois, on voulait juste que tout aille bien », explique Bruce Banerdt, enquêteur principal de la mission InSight de la NASA. « Et puis, arrivés au deuxième mois, on se disait "C'est bon maintenant, Mars, montre-nous ce que tu sais faire."»

« Je consultais de manière compulsive mes emails à toute heure du jour et de la nuit », se souvient Renee Weber, scientifique en sciences planétaires au Marshall Space Flight Center de la NASA qui travaille sur la mission InSight. « Avant même de sortir du lit tous les matins, je regardais mon téléphone et je me disais : "Peut-être que c'est aujourd'hui que nous aurons ce premier tremblement de Mars ! »

Finalement, 128 jours martiens après le débarquement d'InSight, les faibles échos d'un tremblement martien leur sont parvenus. L’équipe s’est précipitée pour examiner le signal et a déterminé qu’il s’agissait probablement d’un tremblement de Mars. 

« Je poursuis ce séisme depuis environ 30 ans », dit Banerdt. « C’est presque le point culminant d’une longue quête pour moi. J'obtiens enfin les données sur lesquelles je rêvais de travailler dans les années 1980. »

QU'EST-CE QU'UN TREMBLEMENT DE MARS ?

Les tremblements de terre sont principalement causés par le déplacement constant de nos plaques tectoniques qui ne cessent d'évoluer. Lorsqu'elles se bousculent pour se repositionner, les tensions s'accumulent jusqu'à former un point de rupture que nous ressentons comme un tremblement de terre.

Contrairement à la Terre, cependant, Mars ne semble pas avoir de plaques tectoniques. Au lieu de cela, on pense que les tremblements martiens viennent du refroidissement lent de la planète au fil du temps, ce qui provoque la contraction de l'orbe et le développement de fractures à sa surface. Ces tremblements peuvent également avoir pour sources les impacts de météores et potentiellement le mouvement du magma dans les profondeurs martiennes.

Les chercheurs espèrent pouvoir utiliser l'observation de ces secousses pour étudier les entrailles de la planète rouge. Le processus est assez semblable à la pratique d'une échographie pour scruter l'intérieur d'un corps : en observant comment les ondes sismiques se propagent à l'intérieur de la planète, les chercheurs peuvent déduire quelles sont ses structures internes.

QUE NOUS APPREND CET ÉVÉNEMENT ?

Le dernier tremblement de Mars et trois autres secousses, qui n'ont pas encore été confirmées, sont trop faibles pour donner aux scientifiques suffisamment de détails sur ce qu'il se passe sous la surface de Mars. Mais cela ne signifie pas que le signal perçu se s'avérera pas utile.

« Nous commençons à comprendre à quel point Mars est active », déclare Banerdt.

Sur Terre, il existe une relation bien établie connue sous le nom de loi de Gutenberg-Richter, selon laquelle pour chaque unité décroissante en magnitude la fréquence des tremblements de terre est multipliée par 10 environ. La même approximation est valable pour la Lune, comme le rappelle Banerdt. Ainsi, en surveillant la fréquence des petits tremblements de terre, les scientifiques peuvent avoir une idée de la fréquence à laquelle ils peuvent s'attendent observer un plus important séisme.

La longueur étrangement longue du tremblement martien - qui a duré environ 10 minutes - peut également nous donner des indices sur la surface de Mars. Weber ajoute que les tremblements de Mars observés ressemblent davantage à l'activité sismique enregistrée sur la Lune par les missions Apollo qu'aux grondements terrestres.

La différence peut venir de la façon dont les sols des deux mondes varient, explique Weber. La surface de la Lune est saupoudrée de régolite, un matériau très fin et déchiqueté formé par des impacts de météores et d’autres types d’usure. Sur Terre en revanche notre géologie active modifie sans cesse la compaction de nos sols. En conséquence de quoi, les ondes sismiques traversent les couches les plus hautes des deux mondes différemment. Les signaux qui apparaissent sur Terre sous forme de rafales courtes et nettes sont beaucoup plus atténués sur la Lune.

Toutefois les longs grondements martiens ne signifient pas nécessairement que la cause soit à rechercher du côté du sol de la planète rouge. L'équipe InSight travaille activement à la recherche de la source.

« Tout un ensemble de données avaient déjà été traitées pour analyser la sismicité martienne... et il était un peu frustrant de constater que les premiers signaux que nous avons observés n’étaient pas vraiment faits pour être traités avec nos outils d'analyse », explique Weber. « Mais cela signifie simplement que nous prendrons plus de plaisir, car nous allons devoir mettre en place de nouveaux outils. »

POURRONS-NOUS EN OBSERVER D'AUTRES ?

Plus InSight sera en fonction, plus il enregistrera de nouveaux types d'événements. Si ces premiers signaux sont réellement des tremblements de Mars, des données supplémentaires viendront le confirmer. Et Weber note qu'InSight sera certainement témoin d'un choc de météore au cours de sa mission, sur la base des taux d'impact déduits d'observations satellitaires.

« Ce n'est qu'une question de temps avant qu'il observe [d'autres types de phénomènes] », dit-elle.

Indépendamment de ce qu'InSight découvrira, chaque choc et chaque bourdonnement contribueront à améliorer notre connaissance de la planète rouge, comme le confirme Tanya Harrison, scientifique à l'Arizona State University. « Cela aide à réaliser que Mars est toujours une planète active », dit-elle. « Nous construisons progressivement cette histoire. »

Chaque nouvelle expérience semble suggérer que Mars est plus complexe que nous n'avions pu l'imaginer, note-t-elle : cratères d’impact, glissements de terrain, calottes polaires changeantes et même de possibles indices d’activité sismique.

Bien que les scientifiques soient ravis de ces premiers constats, ils sont encore plus enthousiastes quant à l'avenir de la recherche sur Mars.

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.