Les scientifiques ont effectué les mesures les plus précises jamais réalisées sur la rotation de Mars en utilisant les données collectées par l’atterrisseur InSight. Les résultats, détaillés dans une étude publiée dans Nature, révèlent une augmentation progressive de sa vitesse.
L’importance de la mission Insight
L’atterrisseur InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) est une mission de la NASA dont l’objectif était de mieux comprendre la structure interne de Mars, y compris son noyau, son manteau et sa croûte, ainsi que d’étudier les processus géologiques et sismiques de la planète rouge.
Pour opérer, InSight était équipé de plusieurs instruments, dont un sismomètre (SEIS) conçu pour détecter et enregistrer les séismes martiens et d’autres vibrations. L’atterrisseur était également équipé d’un marteau thermique (HP3) conçu pour mesurer la chaleur provenant de l’intérieur de Mars. Enfin, il disposait d’un instrument de mesure nommé RISE qui était capable de surveiller les mouvements de la surface martienne avec une grande précision.
Mesurer la vitesse de rotation
La mission Insight n’est aujourd’hui plus active. Cependant, les données collectées sont toujours en cours d’analyses. Récemment, les chercheurs de la NASA ont examiné celles de l’instrument RISE pour déterminer la vitesse de rotation de la planète.
Pour récolter ces données, les chercheurs transmettaient un signal radio à l’atterrisseur en utilisant le Deep Space Network. Pour rappel, il s’agit d’un réseau de trois grandes antennes disséminées en Espagne, aux États-Unis et en Australie visant à communiquer avec les missions spatiales américaines. RISE refléterait alors le signal qui revenait jusqu’aux antennes.
L’objectif, pour les chercheurs, était alors de détecter de minuscules changements de fréquence causés par le décalage Doppler (le même effet qui fait changer la hauteur d’une sirène d’ambulance à mesure qu’elle se rapproche et s’éloigne). La mesure de ce décalage a ensuite permis aux chercheurs de déterminer à quelle vitesse la planète tourne sur elle-même.
Pour ce travail, l’équipe a examiné les données des 900 premiers jours martiens d’InSight, ce qui représente suffisamment de temps pour rechercher de telles variations. Il a également fallu éliminer toutes les sources externes capables de modifier les signaux réfléchis. Nous savons notamment que l’humidité de l’atmosphère terrestre peut déformer le signal provenant de Mars. Il en va de même pour le vent solaire.
Une accélération subtile
Au terme de leurs analyses, les chercheurs ont finalement déterminé que la rotation de la planète s’accélérait d’environ quatre millisecondes d’arc par an², ce qui correspond à un raccourcissement de la durée du jour martien d’une fraction de milliseconde par an.
Les scientifiques ne sont pas entièrement sûrs de la cause de cette accélération subtile. Cependant, ils notent que l’accumulation de glace au niveau des calottes polaires pourrait jouer un rôle, tout comme le rebond post-glaciaire. Pour rappel, il s’agit d’un processus qui se produit après le retrait des glaciers d’une région. Lorsque de vastes calottes se retirent, la lithosphère terrestre, qui avait été comprimée jusque-là sous le poids des glaciers, commence alors à rebondir lentement vers le haut à mesure que le poids des glaces diminue. Or, nous savons que tout changement dans la distribution de la masse d’une planète peut potentiellement affecter sa vitesse de rotation.
