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Une météorite a violemment secoué (et marqué) la surface de Mars

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Crédits : NASA

L’année dernière, l’atterrisseur InSight avait enregistré un séisme majeur secouant la surface de Mars, mais quelle était son origine ? Avec l’aide d’une autre mission de la NASA, les chercheurs ont découvert ce qui avait vraiment secoué la planète rouge : une grosse météorite. L’impact a creusé un cratère de plusieurs dizaines de mètres de large.

Contrairement à la Terre, Mars n’a pas de tectonique des plaques. Cependant, des tremblements de terre se produisent quand même, mais dans une moindre mesure. Ils sont provoqués par d’autres contraintes, comme le rétrécissement et la fissuration de la croûte de la planète à mesure qu’elle se refroidit.

La veille de Noël 2021, la surface de Mars a tremblé. Le sismomètre de l’atterrisseur InSight a consciencieusement enregistré les vibrations sismiques avant d’envoyer ses données vers la Terre. Les scientifiques de mission les ont étudiés début janvier. Très vite, les spécialistes sont aperçus que ces ondes différaient de celles générées par les plus de mille séismes enregistrés par l’atterrisseur depuis son arrivée sur Mars en 2018. D’une part, la secousse était l’une des plus puissantes enregistrées sur Mars, avec une magnitude de 4. D’autre part, l’événement aura permis de détecter pour la première fois des ondes de surface (des vibrations voyageant le long de la croûte externe des roches à la surface de Mars). Pour tous les autres tremblements de terre, le sismomètre d’InSight n’avait observé que des « ondes corporelles », des vibrations voyageant à l’intérieur de la planète. Enfin, l’épicentre était éloigné (à plus de 3 000 km d’InSight), ce qui suggère un séisme non seulement important, mais aussi peu profond.

Une attaque venue du ciel

L’événement a donc interrogé les chercheurs qui, deux mois plus tard, ont finalement percé le mystère de son origine. Grâce au Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, qui est en orbite autour de la planète rouge depuis des années, ils ont en effet découvert que cet événement sismique n’était pas réellement un séisme à proprement parler. Il s’agissait en réalité du bruit sourd d’une roche spatiale frappant la surface. D’après les estimations, elle mesurait entre quatre et douze mètres de diamètre. L’impact aurait libéré l’équivalent énergétique de 2,5 à dix kilotonnes de TNT. À titre de comparaison, la bombe atomique larguée sur Hiroshima à la fin de la Seconde Guerre mondiale équivalait à quinze kilotonnes de TNT.

Une telle violence n’est pas sans conséquence. En frappant la surface, la roche aurait en effet laissé un énorme cratère. En comparant les images de la zone avec l’une des caméras de la sonde, les chercheurs ont en effet identifié une grande « tache » sombre présente le 25 décembre, mais pas la veille. Des images à haute résolution ont ensuite montré que le météore a creusé un cratère d’environ 150 mètres de large, soulevant au passage de la glace d’eau sous la surface. Jamais de la glace n’avait été repérée aussi près de l’équateur martien.

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Avant et après l’événement sismique observé par l’atterrisseur Mars InSight le 24 décembre 2021. Crédits : NASA

Ci-dessous une animation du cratère généré par l’impact :

Des événements plus courant qu’on ne le pensait

Sachant qu’ils avaient définitivement identifié les signaux sismiques d’un impact de météore, les scientifiques d’InSight ont ensuite parcouru leurs données pour voir si des tremblements de terre antérieurs étaient similaires. Les secousses d’un événement sismique de magnitude 4,2 enregistré trois mois plus tôt semblaient correspondre. Les caméras de l’orbiteur ont donc regardé autour de cet épicentre et repéré un cratère d’environ 129 mètres de diamètre à plus de 7 000 kilomètres d’Insight. Il est toutefois peu probable que les deux impacts soient liés. Le fait qu’ils se soient produits à seulement quelques mois d’intervalle ne serait qu’un pur hasard.

Autre surprise de cette étude : les ondes de surface semblent se déplacer à peu près à la même vitesse à travers la croûte de l’hémisphère nord que l’hémisphère sud. Ainsi, si la topographie de la moitié nord de Mars (autrefois recouverte par un océan) est beaucoup plus basse que les hautes terres du sud, ces données de vitesse suggèrent que les roches de la croûte dans les deux hémisphères sont de densité similaire. Sur Terre, la croûte sous-jacente des océans est pourtant plus dense que la croûte des continents.

Une fois de plus, Insight nous a prouvé son efficacité. Malheureusement, la poussière est en train de précipiter la fin de sa mission. D’après la NASA, l’atterrisseur devrait en effet s’éteindre dans les quatre à huit prochaines semaines.