“Marsquakes”: La planète rouge a deux types d’activité sismique

La Terre est une planète vivante dynamique. Le volcanisme, la tectonique des plaques et les tremblements de terre le remodèlent constamment. Ces forces perturbent les continents, créent de nouvelles îles et changent même l’atmosphère.

Mars est assez ennuyeux en comparaison. La planète entière est constituée d’une seule plaque. Sans la tectonique des plaques, le même emplacement à la surface de la planète se trouve au sommet des chaînes actives de Mars. Cela conduit à d’énormes volcans. En effet, Olympus Mons est le plus grand volcan du système solaire. Il existe une ceinture intermédiaire sous la croûte immobile qui est relativement passive. Sur Terre, les courants convectifs à l’intérieur du manteau font circuler la roche profondément à l’intérieur de la terre dans la partie inférieure de la croûte de la planète. Ces courants sont chargés de fournir le champ magnétique protecteur de la Terre. Mars avait autrefois de tels courants. Mais il y a des milliards d’années, ils se sont arrêtés, provoquant la disparition du champ magnétique sur Mars.

L’intérieur de Mars semble donc assez calme. Mais parfois un tremblement de terre secoue sa surface. Ces tremblements de terre sont-ils un signe que quelque chose de plus se passe sous la surface de Mars ? Ou se produisent-ils comme nous le savons déjà ? Pour le savoir, deux chercheurs, l’un de l’Académie chinoise des sciences et l’autre de l’Université nationale d’Australie, ont travaillé ensemble pour comprendre les origines du séisme. Leurs résultats ont été publiés récemment l’année dernière La nature.

Rechercher des tremblements de terre avec InSight

Le petit train d’atterrissage InSight Martian de la NASA a été occupé. Depuis novembre 2018, lorsque le vaisseau spatial a atterri sur Mars, le vaisseau spatial a collecté des données de trésor que les scientifiques de la Terre ont utilisées pour comprendre l’intérieur de Mars, de sa croûte à travers le manteau jusqu’au noyau.

L’un des objectifs d’InSight était de trouver des tremblements de terre. Ainsi, quelques semaines après son atterrissage, il a placé un sismomètre à la surface de Mars. Le sismomètre a tout détecté, des vibrations de marche aux collisions de météorites – même la quantité de vibrations causées par les tempêtes de poussière sur Mars. InSight a détecté environ 1 300 tremblements de terre, se produisant environ une fois par jour.

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“En comparaison, les sismomètres terrestres détectent environ 500 000 à 1 million de tremblements de terre chaque année”, a déclaré l’un des auteurs de l’étude, Hrvoje Tkalčić, au magazine Big Think.

La plupart des marches sont petites, avec une magnitude de 1 à 3. La plus grande enregistrée début mai était de magnitude 5. Cependant, les marches sont difficiles à détecter. Parce qu’ils sont petits, ils se perdent souvent dans le bruit. Le vent secouant du sismomètre peut suffire à les submerger. Par conséquent, Tkalčić et son collègue Weijia Sun ont utilisé une nouvelle méthode pour détecter des tremblements de terre qui n’avaient pas été remarqués auparavant.

En examinant les données elles-mêmes, plutôt que des événements individuels, ils pourraient rechercher des points communs partagés par les tremblements de terre. Une méthode, appelée la technique du filtre adapté, a particulièrement bien fonctionné. Cela leur a permis d’identifier les événements comme des tremblements de terre, car ils avaient une forme d’onde similaire à d’autres tremblements de terre. Ce faisant, les chercheurs ont pu détecter 47 nouveaux tremblements de terre à basse fréquence dans les données d’InSight.

Types de séismes sur Mars

Les tremblements de terre sont divisés en deux types d’événements : les événements à haute fréquence et les événements à basse fréquence. Les tremblements de terre à haute fréquence proviennent généralement d’endroits bas.

“Il existe deux principaux types d’événements à haute fréquence”, a expliqué Tkalčić. « Des tremblements de terre lointains et peu profonds, que nous ne comprenons pas entièrement, mais qui semblent représenter l’énergie qui est conduite à travers la surface de Mars ; et celles résultant du bruit de fond. Ce bruit peut être n’importe quoi, du vent aux fluctuations de température. Par exemple, bon nombre de ces événements sont concentrés des deux côtés du coucher du soleil, lorsque de grands changements de température affectent la surface de Mars.

Les événements à basse fréquence sont rares, mais ils fournissent des informations inestimables du plus profond de Mars à sa croûte profonde et même au manteau. Ce sont ces événements qui ont particulièrement intéressé Sun et Tkalčić.

Modèle éloquent de tremblements de mars

Le sismomètre InSight a été utilisé dans une zone appelée Cerberus Fossae. C’est un site avec de grandes failles et fissures tectoniques, ainsi que des roches verticales massives créées par l’activité tectonique. Mars n’a qu’une seule plaque, donc Cerberus Fossae ressemble aux zones de la Terre où il y a des tremblements de terre car ils sont à l’intérieur de la plaque.

“Le fait que Mars ait une plaque ne signifie pas qu’elle est homogène”, explique Tkalčić. “Vous pouvez plier la plaque au milieu en raison de la convection de la veste … disons la remontée de matière chaude qui ferait plier la plaque. Vous obtenez donc des tremblements de terre tectoniques dans le sens où ils sont liés à la dynamique de la plaque.

Cependant, ces événements de basse fréquence semblent être groupés. Quand l’un se produit, assurez-vous de suivre les autres. “La nature récurrente des événements nouvellement découverts suggère fortement leurs liens avec des événements magmatiques”, a déclaré Tkalčić.

Cela signifie que ces petits tremblements de terre peuvent être causés par le mouvement du magma sur Mars. C’est surprenant. La découverte peut suggérer que la ceinture intermédiaire de Mars est plus dynamique qu’on ne le pensait auparavant.

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