La planète Mars est plus vivante que nous l’avions imaginé

La sonde spatiale InSight est la première mission entièrement dédiée à l’étude interne de la planète Mars , c’est-à-dire sa géologie. Après son atterrissage en novembre 2018, les premiers résultats ont commencé à tomber il y a environ 10 mois. Dès lors, quelques trouvailles furent déjà surprenantes : dès avril 2019, la Nasa relayait l’enregistrement de « tremblements de Mars ». Quelque temps plus tard, InSight nous plongeait dans l’environnement sonore de la planète rouge.

Ce 24 février 2020, les équipes scientifiques travaillant sur les résultats de la sonde ont livré dans Nature toute une collection d’articles. On y trouve toutes les découvertes officialisées du sismomètre, du magnétomètre, du détecteur météorologique et de quelques autres instruments embarqués par InSight. Comme les tremblements enregistrés le présageaient, mais plus encore que prévu, Mars est sismiquement active. Et ce n’est pas tout.

Vue d'artiste d'InSight.

Source : NASA/JPL-Caltech (photo recadrée)

Il y aurait encore une activité tectonique

Sur une période de 235 « sols » — les jours martiens — le sismomètre d’InSight a détecté pas moins de 174 tremblements. Parmi ces marsquakes, 150 avaient une haute fréquence, provoquant des secousses dans le sol de la planète. Ces tremblements ne sont pas aussi puissants que sur Terre, mais sont en revanche similaires en intensité à ceux que l’on a pu observer à la surface de la Lune. Les géologues n’ont pas encore pu retracer l’origine exacte de ces 150 tremblements à haute fréquence, mais ils y travaillent.

En revanche, les 24 autres tremblements, à plus basse fréquence, offrent des pistes déjà assez précises. Les ondes provoquées par ces événements-ci sont assez proches des modèles que l’on peut retrouver sur Terre et qui sont alors causés par le mouvement des plaques tectoniques. Les scientifiques en concluent donc dans l’étude que l’origine est bel et bien tectonique, et pas seulement le résultat du refroidissement naturel de la planète. « Les caractéristiques de ce spectre sont compatibles avec les prédictions pour des événements tectoniques distants. » Pourtant, si on se doutait que Mars avait autrefois eu une telle activité, on pensait celle-ci très ralentie et que la planète rouge fût maintenant assez calme.

Les ondes sismiques agissent comme des signaux se répercutant à l’intérieur de la planète. On peut donc en retracer le chemin et, surtout, l’origine. C’est d’ores et déjà le cas de trois des « tremblements de Mars », localisés au niveau des fosses de Cerbère, un système rocheux qui aurait été actif au niveau sismologique et volcanique durant les 10 derniers millions d’années.

Quand est-ce que Mars a perdu son champ magnétique ?

Mars a bénéficié autrefois d’un champ magnétique, comme la Terre. Ce n’est plus le cas aujourd’hui et on ne sait d’ailleurs pas vraiment pourquoi. On en trouve toutefois des résidus, comme un champ magnétique fantôme. Les résultats du magnétomètre embarqué par InSight, qui étudie le magnétisme directement dans la roche, révèlent que le champ magnétique fossile est dix fois plus élevé que ce qu’on pensait.

Cette magnétisation est d’autant plus étonnante que les roches étudiées sont trop jeunes pour avoir été magnétisées il y a des milliards d’années. Cela doit donc venir d’une source relativement récente… à l’intérieur de la planète. « Nous pensons que cela vient de roches beaucoup plus anciennes qui sont enterrées à une profondeur de [soixante mètres] à dix kilomètres sous terre », explique la planétologue Catherine Johnson qui pilote cette étude.

De la profondeur de cette source d’aimantation dépend notre connaissance de l’histoire martienne. Les périodes géologiques se calculent en grande partie en fonction du niveau d’enfouissement des roches. Donc si les roches magnétiques sont plus proches de la surface que les modèles le prédisent, cela pousserait à revoir la chronologie de Mars : peut-être la planète n’aurait-elle pas perdu son champ magnétique il y a 4 milliards d’années, finalement, mais plus récemment ? En tout cas, seule chose certaine dans l’immédiat, Mars possède un magnétisme plus important que ce qu’on pensait.

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Le champ magnétique martien apparaît d’autant plus énigmatique qu’il émet des « pulsations », durant de quelques secondes à quelques minutes et d’une valeur différente selon le moment de la journée. Ces variations magnétiques pourraient provenir, selon les auteurs de l’étude qui y est consacrée, de l’interaction entre le champ martien et les flux de particule envoyée par le Soleil dans sa haute atmosphère.

InSight embarque d’ailleurs un instrument météorologique, ce qui permet de récupérer des informations sur l’atmosphère de la planète. L’une des six études présentant les résultats de la sonde y est dédiée. « Grâce à ces mesures, nous avons découvert des infrasons martiens et des similitudes inattendues entre les turbulences atmosphériques sur Terre et sur Mars », indiquent les auteurs, parmi les trouvailles permises par InSight. Mais ces données-là sont encore trop récentes pour être parfaitement comprises. Les « turbulences » martiennes surprenantes adviennent aussi à la surface de Mars. La sonde a détecté des milliers de tourbillons de poussière, soit bien davantage que ceux qu’on avait pu directement observer par des caméras embarquées.

Les résultats présentés par ces six études permettent de confirmer certaines prédictions, comme par exemple que l’activité sismique de Mars se situe en matière d’intensité entre la Lune et la Terre. Ils posent aussi de nouvelles questions. En tout cas, la sonde InSight tient ses promesses en offrant une vision plus précise que jamais de la planète rouge.