Des scientifiques révèlent un fascinant nouveau panorama gravitationnel de Mars, décelant des structures massives dissimulées sous les vestiges d’un ancien océan. Cette avancée soulève des questions surprenantes sur la dynamique planétaire et les processus géologiques en cours, remettant en cause les concepts établis en géologie.
Une équipe de scientifiques a présenté un nouveau panorama gravitationnel de Mars, montrant la présence de structures denses et de grande échelle sous l’océan depuis longtemps disparu de la planète rouge.
Lors du Congrès Européen de Science 2024, une équipe de scientifiques a dévoilé un nouveau panorama gravitationnel de Mars, révélant des structures denses et de grande échelle cachées sous l’ancien océan de la planète. Les chercheurs ont également indiqué que les processus du manteau influencent l’Olympus Mons, le plus grand volcan du Système Solaire.
Le nouveau panorama, ainsi que l’analyse proposée par les scientifiques, intègre des données de plusieurs missions, y compris de la mission InSIGHT de la NASA. Des données sur les légers écarts des satellites en orbite autour de Mars ont également été utilisées.
Dans un article à paraître dans une prochaine édition de la revue JGR: Planets, certains résultats remettent en cause un concept clé en géologie, selon Science Alert.
Une nouvelle étude remet en question le concept de flexural isostasy en géologie
Les géologues travaillent avec un concept appelé flexural isostasy, qui décrit la manière dont la couche externe rigide d’une planète réagit à des charges et décharges de grande ampleur. Cette couche est appelée lithosphère et comprend la croûte et la partie supérieure du manteau.
Lorsque quelque chose de lourd surcharge la lithosphère, celle-ci réagit en s’enfonçant. Sur Terre, le Groenland en est un bon exemple, où la grande couche de glace exerce une pression descendante. À mesure que les glaces fondent en raison du réchauffement climatique, le Groenland remonte.
Cette inclinaison vers le bas provoque souvent un soulèvement dans les zones environnantes, bien que l’effet soit léger. Plus la charge est massive, plus la flexion descendante est marquée, bien que cela dépende également de la résistance et de l’élasticité de la lithosphère.
Beniest, Anouk. (2017). From continental rifting to conjugate margins: insights from analogue and numerical modelling.
L’flexural isostasy est un concept fondamental pour comprendre le rebond glaciaire, la formation des montagnes et des bassins sédimentaires.
Les auteurs du nouvel article affirment que les scientifiques doivent repenser la manière dont la flexural isostasy fonctionne sur Mars. Cela est dû à l’Olympus Mons, le plus grand volcan du Système Solaire, et à toute la région volcanique appelée Tharsis Rise, ou Tharsis Montes. Il s’agit d’une vaste région volcanique contenant trois autres immenses volcans-boucliers : Arsia Mons, Pavonis Mons et Ascraeus Mons.
Selon le concept de flexural isostasy, cette région massive devrait exercer une pression sur la surface de la planète. Mais c’est le contraire qui se produit. Tharsis Montes est beaucoup plus élevé que le reste de la surface martienne. Le module d’atterrissage InSIGHT de la NASA a également fourni de nombreuses informations sur la gravité de Mars. Ensemble, ces données poussent les chercheurs à reconsidérer la façon dont tout cela fonctionne sur Mars.
Cela signifie que nous devons repenser notre compréhension du support du grand volcan et de ses alentours. Le signal gravitationnel de sa surface s’adapte bien à un modèle considérant la planète comme une fine coquille.
Ont écrit les auteurs de l’étude, qui montrent que des processus actifs dans le manteau martien poussent les Tharsis Montes vers le haut.
On semble devoir faire face à une grande masse (relativement légère) dans les profondeurs de Mars, probablement en train de remonter du manteau. Cela indiquerait que Mars pourrait encore avoir des mouvements actifs au sein de sa structure, créant des formations volcaniques à la surface.
Les chercheurs ont découvert une masse souterraine d’environ 1750 kilomètres de diamètre, située à une profondeur de 1100 kilomètres. Ils supposent qu’il s’agit d’une masse de manteau qui monte sous les Tharsis Montes, suffisamment forte pour contrebalancer la pression descendante de toute cette masse.
Cela suggère qu’un flux de matière provenant du manteau se dirige actuellement vers la lithosphère, susceptible de générer un volcanisme actif dans le futur géologique.
Un débat existe sur le degré d’activité volcanique de Mars. Bien qu’il n’y ait pas de caractéristiques volcaniques actives sur la planète, des preuves scientifiques montrent que la région de Tharsis a ressurgi dans un passé géologique récent, au cours des dernières dizaines de millions d’années.
Si une masse provenant du manteau se trouve sous les Tharsis Montes, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre si elle pourrait un jour atteindre la surface.
Région de Tharsis (2001)
Des anomalies gravitationnelles détectées sur Mars
Les chercheurs ont également identifié d’autres anomalies gravitationnelles. Ils ont découvert des structures mystérieuses et denses sous les plaines polaires du nord de Mars, enfouies sous une épaisse couche de sédiments, probablement déposés par un ancien lit marin.
Ces structures denses pourraient être d’origine volcanique ou être en fait des matériaux compactés en raison d’anciens impacts. Nous avons identifié environ 20 caractéristiques de différentes tailles disséminées autour de la calotte polaire nord – l’une d’elles ressemblant à un chien.
Il semble qu’il n’y ait pas de traces visibles à la surface. Cependant, grâce aux données gravitationnelles, nous avons un aperçu attirant de l’histoire la plus ancienne de l’hémisphère nord de Mars.
Explique Bart Root, de l’université de technologie de Delft (TU Delft) et l’un des auteurs de l’étude.
Carte mettant en évidence les structures gravitationnelles denses dans l’hémisphère nord. Les régions indiquées par les lignes noires sont des anomalies de grande masse qui n’ont aucune corrélation avec la géologie et la topographie. Ces structures souterraines cachées sont recouvertes de sédiments d’un ancien océan. Leur origine reste un mystère et une mission gravitationnelle dédiée, comme les MaQuIs, est nécessaire pour révéler leur nature. Crédit : Root et al. (septembre, 2024)
La mission MaQuls vise à recueillir plus de données sur ces structures mystérieuses
La seule façon de comprendre ces structures mystérieuses, ainsi que la gravité de Mars en général, passe par la collecte de davantage de données. Les scientifiques cherchent donc à les obtenir.
Ils proposent de le faire à travers la mission Martian Quantum Gravity (MaQuls), qui s’appuyerait sur la même technologie que celle utilisée dans les missions GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) et GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), qui ont cartographié la gravité de la Lune et de la Terre, respectivement.
La mission MaQuls serait constituée de deux satellites qui se suivraient et seraient connectés par un lien optique.
Les observations avec MaQuls nous permettraient d’explorer plus en profondeur la subsurface de Mars. Cela nous aiderait à découvrir davantage sur ces mystérieuses caractéristiques cachées et à étudier la convection actuelle du manteau, ainsi qu’à comprendre les processus dynamiques de la surface, comme les changements saisonniers de l’atmosphère et la détection de réservoirs d’eau souterraine.
A affirmé Lisa Wörner du Centre aérospatial allemand, qui a présenté la mission MaQuls lors du Congrès Européen de Science 2024 cette semaine.