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L’intérieur de Mars a été cartographié avec des ondes sismiques pour la première fois, révélant des détails alléchants sur la façon dont Mars a pu se former sur des milliards d’années Le travail a été effectué par le vaisseau Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport (Insight) de la NASA qui a atterri à Elysium Planitia, près de l’équateur martien, en novembre 2018. Depuis lors, son sismomètre a détecté plus de 500 tremblements de terre produits par des contraintes tectoniques, mais aucun n’est plus fort que la magnitude 4 sur l’échelle de Richter

Les séismes envoient des ondes sismiques se réverbérant à l’intérieur de la planète rouge Leur force et leur vitesse dépendent de la composition du matériau qu’ils traversent, et donc ils fournissent une fenêtre sur la structure interne de Mars Aujourd’hui, trois nouveaux articles montrent que l’intérieur de Mars présente des différences cruciales avec celui de la Terre. “Mars est plus petite et se refroidit donc plus vite que la Terre”, explique Amir Khan de l’Institut de géophysique de l’ETH Zurich, qui est l’auteur principal de l’un des articles ayant étudié le manteau supérieur.

Les résultats sismiques montrent que le noyau de Mars, d’où provient la majeure partie de la chaleur de la planète, est légèrement plus grand que prévu, avec un rayon d’environ 1800 km contre le rayon complet de Mars de 3390 km Avec une plus grande taille vient une faible densité, le noyau enrichi d’éléments légers tels que le soufre, qui reste avec le fer, et agit pour réduire la température à laquelle le noyau se solidifie Par conséquent, le noyau de Mars reste complètement liquide, malgré la quantité de chaleur qui s’échappe

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La mission Insight de la NASA atterrit avec succès sur Mars

Cette fuite de chaleur est exacerbée par l’absence d’une couche de bridgmanite dans le manteau inférieur de Mars La bridgmanite est le minéral le plus commun sur Terre, mais parce qu’elle est enfouie à 660 km sous la surface où les températures et les pressions sont suffisamment élevées pour qu’elle se forme, elle est rarement vue. Cependant, les données sismiques collectées par InSight impliquent que Mars manque d’une couche de bridgmanite «La bridgmanite agit comme une barrière à la convection à l’intérieur de la Terre», explique Simon Stähler, également de l’ETH Zurich et auteur principal d’un article décrivant le noyau et le manteau inférieur de Mars. Les panaches ascendants du manteau voient leur progression ralentie par cette couche, réduisant l’échange de chaleur entre le noyau et la surface

La surface de Mars repose sur une croûte qui est, en moyenne, plus épaisse que la croûte terrestre, et est composée de plusieurs couches selon Brigitte Knapmeyer-Endrun, qui est l’auteur principal d’une étude sismique qui montre deux, ou peut-être trois couches crustales La couche supérieure s’étend jusqu’à une profondeur comprise entre 6 et 11 km, tandis qu’une deuxième couche descend entre 15 et 25 km Une troisième couche, si elle existe, s’étendrait alors jusqu’à 39 km sous la surface à l’emplacement d’InSight, mais les mesures effectuées jusqu’à présent ne permettent pas de distinguer les scénarios à deux et trois couches.

“Les vitesses sismiques plutôt faibles que nous trouvons pour la couche supérieure sont probablement dues à une quantité importante de porosité, ce qui pourrait signifier des roches qui ont été fracturées en raison d’impacts répétés de météorites et d’une altération chimique”, a déclaré Knapmeyer-Endrun à Physics Monde Les autres couches sont probablement moins fracturées et altérées mais pourraient avoir une composition différente

La croûte terrestre a également plusieurs couches, mais elle est en moyenne beaucoup plus fine, étant “environ 30 km d’épaisseur sous les continents mais seulement 7 km d’épaisseur sous les océans”, explique Sanne Cottaar, sismologue mondiale de l’Université de Cambridge. “Les différences [entre la Terre et l’intérieur de Mars] ont beaucoup à voir avec le fait que Mars a un seul couvercle stable, tandis que la Terre a une tectonique des plaques”

Entre 45 et 4Il y a 7 milliards d’années, Mars avait un champ magnétique global, généré par une géodynamo thermique entraînée par l’échange de chaleur entre le noyau et le manteau Cette géodynamo s’est en quelque sorte éteinte lorsque trop de chaleur s’était échappée du noyau Cela diffère de la Terre, où la géodynamo est créée par la chaleur émise par la solidification continue du noyau interne

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Première détection d’un « Marsquake » effectuée par la mission InSight de la NASA

Les premiers résultats d’InSight ont fourni un guide approximatif de l’intérieur de Mars, et c’est également la première fois qu’une planète rocheuse autre que la Terre a son intérieur cartographié de cette manière D’autres détections d’ondes sismiques fourniront une plus grande résolution, et les résultats pourront être intégrés dans des modèles de la façon dont Mars – et en fait d’autres planètes – se sont formés et développés

“Mars pose des questions uniques”, déclare Cottaar « Il y a le mystère du champ magnétique précoce qui est mort, la topographie étrange où l’hémisphère sud est haut et l’hémisphère nord est bas, et le volcanisme très localisé Les nouvelles contraintes fournies par les données sismiques peuvent maintenant être utilisées pour modéliser si elles sont causées par l’histoire thermique et dynamique de Mars”

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Actualités – GB – L’engin de la NASA donne un aperçu de l’intérieur de Mars – Physics World

Source: https://physicsworld.com/a/nasa-craft-provides-an-insight-into-mars-interior/

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