L'atterrisseur NASA et DLR InSight est sur Mars depuis plus d'un an maintenant. La mission a dû relever des défis importants pour obtenir son HP3 (Flux de chaleur et ensemble de propriétés physiques) dans le sous-sol, mais les autres instruments du vaisseau spatial fonctionnent comme prévu. Aujourd'hui, les chercheurs ont publié six articles décrivant certains des résultats scientifiques de la mission.
Les atterrisseurs vikings de la NASA ont été les premiers à enquêter sur la sismologie martienne. Les deux atterrisseurs ont porté un sismomètre à la surface, mais ils n'étaient pas aussi sophistiqués qu'InSight. Les sismomètres séparés qui pouvaient être placés à la surface de la planète étaient trop massifs, nécessitaient trop d'électricité et occupaient également trop de bande passante. Les sismomètres Viking étaient donc attachés aux atterrisseurs et étaient négativement affectés par le vent et l'activité de l'atterrisseur lui-même.
Le sismomètre de Viking 1 ne s'est jamais déployé correctement et n'a produit aucune donnée utilisable. Le sismomètre de Viking 2 a été correctement déployé et a produit de nombreuses données, mais aucun Marsquake définitif n'a été détecté. Les vents martiens ont rendu la détection difficile.
Maintenant, InSight nous donne notre premier vrai regard sur la sismologie martienne.
InSight a été lancé en mai 2018 et a atterri sur Mars le 26 novembre 2018. Son nom complet est Exploration intérieure utilisant les enquêtes sismiques, la géodésie et le transport de chaleur. Sa mission est d'étudier l'intérieur profond de Mars en mesurant le flux de chaleur, l'activité sismique et l'oscillation du pôle nord de Mars alors que la gravité du Soleil tire sur la planète.
L'atterrisseur porte trois instruments scientifiques primaires:
- SEIS, l'expérience sismique pour la structure interne, mesure les tremblements de Mars et d'autres activités internes.
- Ensemble de flux de chaleur et de propriétés physiques (HP3) qui mesure le transfert de chaleur de l'intérieur de la planète à sa surface.
- RISE: l'expérience de rotation et de structure intérieure qui mesure l'oscillation de la planète qui révèle à son tour la taille et la densité du noyau et du manteau de Mars.
InSight propose également un rétroréflecteur laser, un équipement de surveillance météorologique, un bras de déploiement d'instruments et des caméras.
InSight a du mal à obtenir le HP3 instrument, également connu sous le nom de «la taupe», en position de prendre des mesures, et Space Magazine a couvert ces luttes et les efforts continus pour les surmonter. Mais même avec la taupe qui ne contribue pas beaucoup, l'atterrisseur a livré une science solide. Au total, six articles viennent d'être publiés décrivant cette science. Cinq sont dans la revue Nature et un dans Nature Communications:
- L'atmosphère de Mars observée par InSight
- Premiers résultats de la mission InSight sur Mars
- Géologie du site d'atterrissage d'InSight sur Mars
- La sismicité de Mars
- InSight recherche haut pour voir ci-dessous
- Contraintes sur la structure élastique et anélastique peu profonde de Mars à partir des données sismiques InSight
Dans «La sismicité de Mars», l'auteur principal D. Giardini et ses co-auteurs brossent un tableau de Mars en tant que planète sismiquement active. InSight a mesuré plus de 450 signaux sismiques, beaucoup plus que prévu, bien que seulement 174 aient été détectés au cours des 10 premiers mois de la mission et couverts par ces résultats. Les tremblements de terre sont relativement faibles par rapport aux tremblements de terre.
Sur Terre, les tremblements de terre sont causés par le broyage des plaques tectoniques les unes contre les autres. Mars n'a pas de plaques tectoniques, donc ses tremblements de terre ont une autre cause. La planète se refroidit et se contracte en même temps. En se contractant, la surface doit se fracturer, entraînant des tremblements de Mars.
Il existe deux grandes catégories de tremblements de Mars dans les données. 150 d'entre eux étaient des tremblements de terre peu profonds et relativement faibles qui se sont propagés à travers la croûte. 24 d'entre eux étaient plus puissants et plus profonds. Ils sont originaires de différents endroits de la croûte terrestre. Cependant, ils étaient tous plus faibles que les tremblements de terre. Les plus puissants détectés par InSight se situaient entre 3 et 4 sur l'échelle de Richter. Un tremblement de terre doit être d'au moins 5,5 pour endommager les structures.
Les données montrent également que, bien que la fréquence des tremblements de terre plus faibles soit restée la même pendant toute la période de collecte des données, la fréquence des tremblements de terre plus forts a augmenté. Les chercheurs n'ont aucune explication à cela, mais ils pourraient être liés à des effets orbitaux et / ou thermiques saisonniers.
Lorsque la mission a été planifiée, le SEIS craignait que les impacts des météorites ne compliquent les données. Mais selon l'équipe InSight, toute l'activité sismique détectée par SEIS provenait de l'intérieur de Mars.
Le tremblement de terre le plus puissant détecté par InSight était de magnitude 4. Il n'était pas assez puissant pour pénétrer sous la croûte, plus profondément dans le manteau et le cœur. Selon Bruce Banerdt, chercheur principal d'InSight au JPL, ce sont «les parties les plus juteuses de la pomme» quand il s'agit d'étudier l'intérieur ou Mars. Les scientifiques attendent toujours qu'un tremblement de Mars plus puissant se propage aussi profondément et leur en dise plus sur l'intérieur plus profond de la planète.
Certaines des activités sismiques les plus fortes se sont concentrées sur la région de Cerberus Fossae. Les deux tremblements de terre les plus forts y sont nés. La région de Cerberus Fossae est une série de failles principalement parallèles dans la croûte martienne, dans la région de Cerberus.
Les failles de Cerberus Fossae sont associées à une éventuelle activité volcanique récente et à une éventuelle activité tectonique récente. La région présente également des traces de rochers récentes, qui suggèrent une activité sismique.
Cerberus Fossae contient également d'anciens canaux d'eau, qui ont été plus récemment partiellement remplis de lave, il y a peut-être 10 millions d'années. Il y a à peine 2 millions d'années, l'activité sismique a fracturé certains de ces flux.
"Il s'agit à peu près de la plus récente caractéristique tectonique de la planète", a déclaré le géologue planétaire Matt Golombek du JPL. "Le fait que nous voyons des preuves de tremblements dans cette région n'est pas une surprise, mais c'est très cool."
"Plus de 44 ans depuis la première tentative des missions Viking27, l'instrument InSight SEIS a révélé que Mars est sismiquement active », expliquent les auteurs dans leur article. «Dans les 207 premiers sols de données enregistrées en continu sur Mars, nous avons détecté 174 événements qui ne peuvent pas être expliqués par des vibrations locales provoquées par l'atmosphère ou l'atterrisseur; ceux-ci sont interprétés comme des tremblements de terre. »
Il y a beaucoup plus de données à venir d'InSight, surtout si le HP3 l'instrument peut être déployé avec succès. La mission durera environ un an de plus, et à ce moment-là, l'instrument RISE aura deux ans de données. Toutes ces données, avec HP3 et le sismomètre, brosseront un tableau encore plus clair de l'intérieur de Mars.
Plus:
- Communiqué de presse: Une année de science surprenante de la mission InSight Mars de la NASA
- Document de recherche: La sismicité de Mars
- Document de recherche: premiers résultats de la mission InSight sur Mars
