L’une des caractéristiques les plus intrigantes de Mars est la présence de tremblements de terre semblables à ceux que nous obtenons sur Terre.
Depuis le début de 2019, les scientifiques planétaires enregistrent ces « tremblements de terre » avec un sismomètre intégré à l’atterrisseur InSight. Maintenant, ils ont détecté une activité qui pointe vers les deux plus grands tremblements de mars jamais enregistrés.
Ces tremblements de terre sont S0976a, un événement de magnitude 4,2 enregistré le 25 août 2021, et S1000a, un événement de magnitude 4,1 qui s’est produit 24 jours plus tard. En termes d’impact, ils sont tous deux cinq fois plus puissants que tous les tremblements de terre précédemment enregistrés.
L’emplacement de ces tremblements de terre est également intéressant : ils ont pris naissance dans la soi-disant zone d’ombre, le côté opposé de la planète où est basé InSight. C’est la première fois que l’atterrisseur et ses capteurs enregistrent un tremblement de terre sur une si grande distance.
Carte en relief de la surface de Mars montrant l’emplacement d’InSight (triangle orange) et S0976a (point rose à gauche). (Horelston et al., L’enregistrement sismique, 2022)
“Non seulement ce sont les événements les plus importants et les plus éloignés de loin, mais S1000a a un spectre et une durée qui ne ressemblent à aucun autre événement observé auparavant”, explique la sismologue planétaire Anna Horleston, de l’Université de Bristol au Royaume-Uni.
“Ce sont vraiment des événements remarquables dans le catalogue sismique martien.”
L’équipe a décrit le S1000a comme une « valeur aberrante claire » dans les tremblements de terre qui ont été enregistrés jusqu’à présent, en raison du large spectre de fréquences de l’énergie qu’il a produite. Il s’agit également de l’événement sismique le plus long qu’InSight ait surveillé à ce jour, d’une durée de 94 minutes.
Les ondes sismiques (appelées ondes PP et ondes SS) ont été utilisées pour détecter à la fois S0976a et S1000a. Ce sont des ondes qui ne suivent pas un chemin direct mais se reflètent au moins une fois à la surface – c’est ainsi qu’InSight a pu mesurer ces grondements de si loin.
Dans le cas de S1000a, des ondes de faible amplitude qui traversent la frontière noyau-manteau – appelées ondes Pdiff – ont également été captées. C’est la première fois qu’InSight enregistre des ondes Pdiff, et les signes indiquent que le séisme S1000a s’est produit plus près de la surface.
“[S1000a] a un spectre de fréquences beaucoup plus comme une famille d’événements que nous observons qui ont été modélisés comme des tremblements de terre peu profonds, donc cet événement peut s’être produit près de la surface », explique Horleston.
“S0976a ressemble à de nombreux événements que nous avons localisés à Cerberus Fossae – une zone de failles étendues – qui ont des profondeurs modélisées d’environ 50 kilomètres [31 miles] ou plus et il est probable que cet événement ait un mécanisme source similaire et profond.”
Les deux tremblements de terre se sont produits dans la zone d’ombre centrale, une partie de Mars où InSight ne peut pas suivre directement l’activité sismique des ondes P et S. Avec S0976a, l’équipe a pu le placer dans le réseau de canyons géants de Valles Marineris.
Ces canyons ont déjà été identifiés comme des endroits où des tremblements de terre pourraient se produire, mais c’est la première fois que des enregistrements sont réellement effectués. L’emplacement exact du S1000a n’a pas été établi, mais les scientifiques savent largement où il s’est produit.
La majeure partie de l’activité sismique enregistrée sur Mars avant ces deux événements provenait d’une distance d’environ 40 degrés d’InSight, mais les dernières données donnent aux scientifiques l’occasion d’échantillonner sismologiquement de nouvelles parties de la planète rouge.
“L’enregistrement d’événements dans la zone d’ombre centrale est un véritable tremplin pour notre compréhension de Mars”, déclare le géophysicien Savas Ceylan, de l’ETH Zürich en Suisse.
“Avant ces deux événements, la majorité de la sismicité se trouvait à environ 40 degrés de distance d’InSight. Étant dans l’ombre du noyau, l’énergie traverse des parties de Mars que nous n’avons jamais pu échantillonner sismologiquement auparavant.”
La recherche a été publiée dans L’enregistrement sismique.
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