Les nouvelles études de la sonde InSight enquêtent sur Mars souterraine en fonction du bruit sismique

Les Nouvelles études De La Sonde Insight Enquêtent Sur Mars

Ce vendredi (26), le module InSight de la NASA achève trois années de recherche sur Mars. Une étude publiée plus tôt cette semaine dans Nature Communications décrit les résultats les plus récents obtenus par l’équipe responsable de la sonde par rapport aux données du sol martien capturées par le sismographe installé sur l’instrument.

InSight (abréviation de « Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy, and Heat Transport ») a atterri près de l’équateur martien en novembre 2018 avec pour mission de sonder l’intérieur de la planète avec une précision sans précédent.

Les nouvelles etudes de la sonde InSight enquetent sur Mars

Un scientifique de l’équipe InSight prépare l’équipement pour l’un des derniers tests effectués sur Terre avant le lancement de la sonde vers Mars. Image : NASA / JPL-Caltech / Lockheed Martin

Alimenté par l’énergie solaire, le module dispose de deux instruments scientifiques principaux : une sonde thermique et un ensemble de sismomètres ultrasensibles.

Surnommée la « taupe » (taupe), la sonde thermique a été fermée plus tôt cette année. Selon le site Space, elle n’est jamais allée très loin sous terre, bloquée par la terre martienne, très difficile à creuser. Cependant, les sismomètres ont été suffisamment productifs, enregistrant et caractérisant des centaines de « dommages » depuis le début de la mission.

Les bruits sismiques permettent de comprendre la couche peu profonde du sous-sol de Mars

Alors que les sismomètres s’occupent de détecter les vibrations sismiques, un autre appareil est chargé d’enregistrer, avec précision et clarté, le bruit sismique. Et c’est le travail du sismographe.

Travailler ces instruments ensemble est essentiel, car la détection des tremblements à elle seule, tout en offrant un aperçu des parties internes les plus profondes de Mars – la taille du noyau, si quelque chose est fusionné, etc. -, il ne peut pas capturer de petits détails comme le l’apparence du sol juste en dessous d’InSight.

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À l’intérieur du vaisseau spatial InSight, sur une photo prise un an avant que le module ne soit expédié sur Mars. NASA / JPL-Caltech / Lockheed Martin

Dans l’étude récemment publiée, les chercheurs ont décrit comment ils ont pu trouver des périodes de silence sur Mars qui leur ont permis d’obtenir des images plus près de la surface. Les résultats révèlent qu’InSight peut être au-dessus de deux grandes coulées de lave, séparées par des couches de sédiments.

Selon l’article scientifique, les martemotos ne sont pas utiles pour identifier les caractéristiques locales. Si leurs ondes sismiques vont assez loin, leur comportement est principalement influencé par les matériaux qu’ils ont passé le plus clair de leur temps à voyager.

Par conséquent, pour examiner la géologie locale, il est nécessaire d’analyser le bruit de fond sismique qui est constamment capté par la sonde de la NASA.

Selon les scientifiques, lorsque les données ont été examinées à des heures de la journée où les vents étaient généralement forts, le bruit a fini par être dominé par les fréquences produites par l’interaction du vent avec la sonde elle-même.

L’équipe s’est donc concentrée sur ce qui s’est passé au début de la nuit martienne, lorsque les vents avaient tendance à faiblir. À ce stade, la majeure partie du bruit sismique est générée par des vents légers interagissant avec la géologie voisine plutôt que par le module d’atterrissage lui-même.

Ce que le sismographe a découvert sur le sol martien

Plus près de la surface, le régolithe de Mars est formé de poussières et de fragments de roche produits par les impacts. Il semble n’avoir que 1,5 mètre d’épaisseur, bien que les chercheurs avertissent que les données sur les 20 premiers mètres de matériau sont très incertaines.

À trois mètres sous la surface, il semble y avoir une couche de roche volcanique, formée par de grandes éruptions dans le passé lointain de la planète.

En dessous, d’environ 30 mètres à 80 mètres (ces chiffres sont assez inexacts), se trouve une autre couche de matériau où les signaux sismiques se déplacent lentement. Les chercheurs ont conclu qu’il s’agissait probablement d’une couche de roche sédimentaire. En dessous se trouvent d’autres gisements volcaniques.

Les chercheurs pensent que les gisements volcaniques les plus profonds remontent à l’Hespérien, une période d’activité volcanique généralisée qui s’est terminée il y a plus de 3 milliards d’années.

Le dépôt de sédiments sus-jacent s’est formé alors que Mars a connu des conditions froides et sèches similaires à son état actuel. Après la consolidation de ce dépôt, d’autres éruptions ont recouvert les sédiments. Depuis lors, les impacts et les vents de Mars ont déposé une couche de matériau meuble au-dessus des couches volcaniques.

Évidemment, tout cela est cohérent avec ce que l’on peut voir dans les cratères voisins. Pourtant, la quantité d’informations révélées juste en analysant le bruit est impressionnante.

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