Vue d'artiste. (Géraldine Zenhauser/ETH Zurich) Regarder plus profondément sous la surface de la Terre peut nous en dire beaucoup sur son histoire et sa composition géologique, et c'est la même chose pour n'importe quelle autre planète.
Maintenant le Atterrisseur InSight à la surface de Mars a fourni notre premier regard en profondeur sur ce qui se trouve juste sous la surface de la planète rouge.
Le sismomètre à bord d'InSight - appelé SEIS ou l'expérience sismique pour la structure intérieure - indique une couche sédimentaire peu profonde prise en sandwich entre des roches durcies résultant de coulées de lave, descendant jusqu'à une profondeur d'environ 200 mètres ou environ 650 pieds.
Cela pourrait nous en dire beaucoup sur la façon dont Mars s'est formée à l'origine, sur son évolution au fil du temps et sur le type de facteurs géologiques qui sont encore en jeu aujourd'hui. En particulier, les coulées de lave peuvent être reliées à ce que nous savons du passé volcanique de la planète.
(Géraldine Zenhauser/ETH Zurich)
Ci-dessus : Vue d'artiste de l'atterrisseur InSight dans le Homestead Hollow, un petit cratère d'impact.
'Les études sismiques du sous-sol peu profond autour du site d'atterrissage d'InSight ont jusqu'à présent été limitées aux 10 à 20 m les plus élevés en utilisant des mesures de temps de trajet sismique et des estimations de conformité au sol, laissant des structures à quelques dizaines à plusieurs centaines de mètres de profondeur inexplorées', les chercheurs expliquer dans leur papier .
InSight est arrivé sur Mars en novembre 2018, atterrissant dans la plaine large et plate connue sous le nom de Les plaines de l'Elysée . Ici, les instruments de l'atterrisseur ont mesuré les légères vibrations ambiantes du sol, causées par les vents soufflant à la surface de la planète, afin de déterminer ce qui était caché en dessous.
La même technique a été développée sur Terre pour évaluer la composition du sous-sol et le risque sismique associé. Sur Mars, la configuration des vagues correspondait à deux couches denses de roches, telles que le basalte, avec une couche de matériau plus fine et moins dense au milieu, très probablement de nature sédimentaire.
D'après ce que nous savons de l'histoire de Mars à partir des cratères encore visibles sur la planète aujourd'hui, les chercheurs suggèrent que la couche supérieure de lave durcie a environ 1,7 milliard d'années, formée pendant la période froide et aride de l'Amazonie sur Mars quand il y avait relativement peu de météorites. et astéroïde répercussions.
La couche plus profonde semble avoir environ 3,6 milliards d'années, créée pendant la période hespérienne, alors qu'il y avait beaucoup plus d'activité volcanique sur la planète rouge. Ces périodes anciennes ont façonné Mars dans la planète que nous voyons et explorons aujourd'hui.
'Cela aide à lier cela à essayer de comprendre quel était le moment entre les différentes activités', a déclaré le géophysicien Bruce Banerdt, du Jet Propulsion Laboratory du California Institute of Technology. Inverse .
'Le fait que vous ayez cette couche sédimentaire prise en sandwich entre ces deux pierres volcaniques indique qu'il y a eu une pause dans l'activité volcanique, une pause assez longue car il faut beaucoup de temps pour que les roches sédimentaires se forment.'
La présence de cette couche intermédiaire, d'environ 30 à 40 mètres (98 à 131 pieds) d'épaisseur, est quelque peu une surprise pour les chercheurs, et on ne sait pas exactement de quoi elle est composée ni comment elle s'est formée. Il est possible qu'il y ait un certain mélange avec les basaltes amazoniens, mais la précision des lectures sismiques diminue à des profondeurs inférieures.
Une partie de l'utilité de ces données réside dans le fait de déterminer si la vie a jamais existé sur Mars, mais elles nous en disent également plus sur l'histoire et l'évolution de la Terre - la Terre et Mars sont en fait assez similaires en termes de composition géologique.
Outre l'histoire planétaire ancienne, il y a un avantage plus immédiat à savoir ce qu'il y a sous la surface de Mars à différents endroits : cela permet aux scientifiques de déterminer les meilleurs endroits pour installer des atterrisseurs, des rovers et (éventuellement) des stations spatiales à l'avenir.
'Bien que les résultats aident à mieux comprendre les processus géologiques d'Elysium Planitia, la comparaison avec les modèles de pré-atterrissage est également précieuse pour les futures missions terrestres, car elle peut aider à affiner les prévisions', dit la sismologue Brigitte Knapmeyer-Endrun de l'Université de Cologne en Allemagne.
La recherche a été publiée dans Communication Nature .