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Espace

Champ magnétique inattendu et séismes: Insight révèle les secrets de Mars

26-02-2020

Sources de magnétisme détectées par le capteur magnétique à bord de la sonde martienne InSight. Image: NASA/JPL-Caltech

La sonde InSight, stationnée sur la planète Mars depuis novembre 2018, a détecté un champ magnétique dix fois plus fort que prévu près de son site d’atterrissage.

Afin d’examiner autant que possible la planète rouge, InSight possède plusieurs instruments à bord, dont un magnétomètre pour mesurer le champ magnétique aux alentours. L’instrument a relevé un champ magnétique dix fois plus grand que ce que les scientifiques avaient estimé au départ, selon une nouvelle étude publiée dans Nature Geoscience.

Pourquoi cette différence? D’après Catherine Johnson, l’auteure principale de l’étude, les chercheurs savaient à quoi ressemblait le champ magnétique à grande échelle grâce aux satellites qui survolent la planète à environ 150 kilomètres au-dessus de la surface, mais pas à l’échelle locale. En étant directement au sol pour la première fois avec un magnétomètre, ils ont obtenu des mesures plus précises couvrant une petite portion de la planète.

Contrairement à la Terre, Mars ne possède pas de magnétosphère, cette enveloppe magnétique englobant la planète qui la protège notamment des vents solaires. En revanche, on sait que la planète a eu, par le passé, un champ magnétique actif, qui a magnétisé les roches et s’est « éteint » mystérieusement.

Le champ magnétique résiduel détecté par Insight proviendrait des roches magnétisées enfouies sous la surface martienne. L’intérêt d’en apprendre plus sur ce champ magnétique est de comprendre la structure intérieure de la planète et ultimement, mieux saisir l’histoire de sa formation.

« Nous avons appris que sous le site où s’est posé InSight, le terrain géologique est relativement jeune. Cependant, sous la surface, la plupart des roches enfouies sont très anciennes, c’est-à-dire de 3 à 4 milliards d’années », remarque la chercheuse de l’Université de la Colombie-Britannique. C’est là, dans ces roches, que l’ancien champ magnétique de la planète serait « emprisonné ».

Pulsations de minuit

Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que le champ magnétique de Mars varie entre le jour et la nuit. Le magnétomètre a également détecté de courtes pulsations autour de « minuit ». D’après Catherine Johnson, elles seraient reliées à l’interaction entre le magnétisme interne de Mars et les vents solaires, auxquels la planète est plus exposée que la Terre (du fait de l’absence de magnétosphère).

Les radiations solaires ioniseraient la haute atmosphère et produiraient des courants électriques, qui généreraient à leur tour des fluctuations magnétiques. Mais l’origine des pulsations reste inconnue.

Afin de chercher ces réponses et mieux comprendre le phénomène, les chercheurs compareront les signaux qu’ils ont récoltés à ceux de l’orbiteur MAVEN, qui tourne autour de Mars, et qui est également équipé d’un magnétomètre.

Tremblements martiens

Cet article sur le magnétisme fait partie d’une série d’études publiées en même temps dans les revues Nature Geoscience et Nature Communications. Une équipe internationale dévoile aussi les premières analyses sismiques, établissant pour la première fois de façon claire l’activité sismique de Mars. Celle-ci se situerait entre celle de la Terre et celle de la Lune, et serait liée entre autres à des fissures profondes zébrant la surface et causées par une activité volcanique « récente » (il n’y a pas de tectonique des plaques).

En 235 jours martiens, le sismographe a détecté 174 événements sismiques, dont la plupart étaient de faible magnitude. « Ces données nous aident à comprendre comment la planète fonctionne, son taux de sismicité, son degré d’activité et les endroits où elle est active », mentionne Nicholas Schmerr, chercheur à l’Université du Maryland et l’un des auteurs de cette étude.

Si des astronautes devaient un jour poser le pied sur notre voisine, ils ne devraient pas trop s’inquiéter des tremblements de Mars. La chercheuse Catherine Johnson, qui n’a pas participé à l’étude sur les séismes, signale que les plus forts atteignent une magnitude de 3 ou 4.

« Sur Terre, en Californie par exemple, nous ressentirions un séisme de magnitude 3 ou 4, car celui-ci se produirait quelques kilomètres sous la surface. Ceux mesurés sur Mars de même magnitude proviennent en fait des profondeurs de la croûte, à 50 km ou plus », dit-elle.

« En se basant sur la façon dont les différentes ondes se propagent à travers la croûte, nous pouvons identifier les couches géologiques de la planète et déterminer la distance et l’emplacement de la source des tremblements de terre », rapporte Vedran Lekic, co-auteur de l’étude de l’Université du Maryland.

Des difficultés pour HP3

Un petit instrument cylindrique, HP3, devait plonger à 5 mètres dans le sol martien pour y prendre la température. Mais pas de chances, HP3 s’est arrêté après 30 cm. Après plusieurs essais, la NASA tentera donc un ultime essai à HP3 en le poussant à l’aide du bras robotisé d’Insight. On se croise les doigts?

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