Mars : un panache géant de manta révèle que la planète rouge est plus active qu’on ne le pensait

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Les plaques tectoniques terrestres, toujours en mouvement, ont toujours remodelé la surface de notre planète et dynamisé son intérieur. Cependant, lorsqu’on parlait de Mars, on pensait que la situation était différente.

Maintenant, les scientifiques de l’Université de l’Arizona veulent prouver que ce point de vue est faux. Dans un rapport publié dans Nature Astronomy, ils affirment avoir découvert un panache actif du manteau qui pousserait la surface de la planète rouge vers le haut, provoquant des tremblements de terre et des éruptions volcaniques.

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« Notre étude présente plusieurs éléments de preuve qui révèlent la présence d’un gigantesque panache de manteau actif sur Mars d’aujourd’hui », a déclaré Adrien Broquet, associé de recherche postdoctoral au Lunar and Planetary Laboratory (LLP) de l’Université d’Arizona et co-auteur. de l’étude avec Jeff Andrews-Hanna, professeur agrégé de sciences planétaires à LLP.

Quels sont les panaches du manteau d’une planète ?

Les panaches du manteau sont de grandes masses de roche chaude et flottante qui s’élèvent de l’intérieur d’une planète et se frayent un chemin à travers sa couche intermédiaire – le manteau – pour atteindre la base de sa croûte. Ce mouvement provoque des tremblements de terre, des failles et des éruptions volcaniques.

« Nous avons des preuves solides que les panaches du manteau sont actifs sur Terre et sur Vénus, mais cela n’est pas prévu sur un petit monde soi-disant froid comme Mars », a déclaré Andrews-Hanna. « Mars était la plus active il y a entre trois et quatre milliards d’années, et l’opinion dominante est que la planète est essentiellement morte aujourd’hui. »

« Une énorme quantité d’activité volcanique au début de l’histoire de la planète a construit les plus hauts volcans du système solaire et recouvert la majeure partie de l’hémisphère nord de dépôts volcaniques », a déclaré Broquet. « Le peu d’activité qui s’est produite dans l’histoire récente est généralement attribuée à des processus passifs sur une planète en refroidissement. »

La région qui a retenu l’attention des scientifiques est Elysium Planitia, une plaine située au nord de Mars, près de l’équateur martien. Cette région a connu de grandes éruptions au cours des 200 derniers millions d’années, contrairement à d’autres régions de la planète.

« Des travaux antérieurs de notre groupe ont trouvé des preuves à Elysium Planitia de la plus jeune éruption volcanique connue sur Mars », a déclaré Andrews-Hanna. « Il a créé une petite explosion de cendres volcaniques il y a environ 53 000 ans, ce qui en temps géologique est essentiellement hier. »

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Image : Adrien Broquet & Audrey Lasbordes/Université d’Arizona

Origine des éruptions sur Elysium Planitia

Selon les chercheurs, le volcanisme d’Elysium Planitia provient de jeunes fissures, appelées Cerberus Fossae, qui s’étendent sur plus de 1 287,4 km sur toute la surface de Mars.

Récemment, la mission InSight de la NASA a découvert que presque tous les séismes martiens provenaient de cette région. Cependant, sa cause sous-jacente est toujours à l’étude. Sur Terre, par exemple, le volcanisme et les tremblements de terre sont souvent associés à des panaches ou à des plaques tectoniques.

« Nous savons que Mars n’a pas de plaques tectoniques, nous avons donc cherché à savoir si l’activité que nous voyons dans la région de Cerberus Fossae pourrait être le résultat d’un panache du manteau », a déclaré Broquet.

Les panaches du manteau terrestre se manifestent par quelques événements : leur matériau chaud pousse contre la surface, soulevant et étirant la croûte. Ensuite, la roche en fusion du panache éclate sous forme de basaltes inondés qui créent de vastes plaines volcaniques.

L’équipe, en étudiant Elysium Panitia, a trouvé des preuves de la même séquence d’événements. On a noté que la surface de la région s’est élevée de plus d’un kilomètre. L’analyse des variations subtiles du champ de gravité a indiqué que cette portance est soutenue par les profondeurs de la planète, ce qui correspond à la présence d’un panache du manteau.

Il a également été noté que le plancher des cratères d’impact sur Mars est incliné dans la direction du panache, soutenant la nouvelle version. Et, en appliquant la modélisation tectonique à la région, ils ont découvert que la présence d’un panache géant, large de 4 023,3 km, était le seul moyen d’expliquer l’étendue responsable de la formation de Cerberus Fossae.

« En ce qui concerne ce que vous vous attendez à voir avec un panache actif du manteau, Elysium Planitia coche toutes les bonnes cases », a déclaré Broquet, ajoutant que la découverte pose un défi aux modèles utilisés par les planétologues pour étudier l’évolution thermique des planètes. .

« Ce panache du manteau a affecté une zone de Mars à peu près équivalente à la partie continentale des États-Unis. Les études futures devront trouver un moyen d’expliquer un très grand panache du manteau qui n’était pas censé être là.

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Représentation d’Elysium Panitia (Image : ESA/DLR/FU Berlin)

« Nous avions l’habitude de penser qu’InSight avait atterri sur l’une des régions les plus « plates » géologiquement de Mars – une belle surface plane qui devrait être à peu près représentative des basses terres de la planète », a déclaré Broquet. « Au lieu de cela, notre étude démontre qu’InSight a atterri juste au-dessus d’une « tête » de panache active. »

Si la présence d’un panache actif dans le Nord martien est confirmée, les données sismiques envoyées par InSight devront tenir compte du fait que la région diffère de ce qui est considéré comme normal pour la planète rouge.

« Avoir un panache de manteau actif sur Mars aujourd’hui est un changement de paradigme pour notre compréhension de l’évolution géologique de la planète », a affirmé Broquet, « similaire à l’époque où les analyses des mesures sismiques enregistrées à l’époque d’Apollo démontraient que le noyau de la Lune était en fusion ».

Les auteurs affirment également que les découvertes peuvent influencer la vie sur Mars, car la région cible de l’étude a subi des inondations d’eau liquide dans le passé géologique récent, mais la cause reste inexpliquée.

La même chaleur du panache qui alimente l’activité volcanique et sismique en cours peut également faire fondre la glace pour provoquer l’inondation – et provoquer des réactions chimiques qui peuvent maintenir la vie sous terre.

« Les microbes sur Terre prospèrent dans des environnements comme celui-ci, et cela pourrait également être vrai sur Mars », a déclaré Andrews-Hanna, ajoutant que la découverte va au-delà de l’explication de l’activité sismique déroutante et de la résurgence de l’activité volcanique. « Savoir qu’il y a un panache géant du manteau actif sous la surface martienne soulève des questions importantes sur l’évolution de la planète au fil du temps. Nous sommes convaincus que l’avenir nous réserve d’autres surprises.

Via Phys.org

Image en vedette : Adrien Broquet et Audrey Lasbordes/Université de l’Arizona

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