A partir de l'année prochaine, les scientifiques auront leur premier aperçu sous la surface de Mars.

C'est alors que la NASA enverra le premier atterrisseur robotique dédié à l'exploration du sous-sol de la planète. Aperçu, qui signifie Interior Exploration using Seismic Investigations, étudiera les tremblements de terre pour en savoir plus sur la croûte martienne, manteau et noyau.

Cela pourrait aider à répondre à une grande question :comment naissent les planètes ?

Sismologie, l'étude des tremblements de terre, a déjà révélé certaines des réponses ici sur Terre, dit Bruce Banerdt, Le chercheur principal d'Insight au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadéna, Californie. Mais la Terre bat son record géologique depuis des milliards d'années, cachant son histoire la plus ancienne. Mars, à la moitié de la taille de la Terre, bat beaucoup moins :c'est une planète fossile, en préservant l'histoire de sa naissance précoce.

« Lors de la formation, cette boule de roche sans relief s'est métamorphosée en une planète diverse et fascinante, presque comme une chenille à un papillon, " Banerdt a déclaré. "Nous voulons utiliser la sismologie pour savoir pourquoi Mars s'est formée comme elle l'a fait, et comment les planètes prennent forme en général."

Un CT Scan planétaire

Quand les rochers se fissurent ou se déplacent, ils émettent des ondes sismiques qui rebondissent sur toute une planète. Ces vagues, mieux connu sous le nom de tremblements de terre, se déplacent à des vitesses différentes selon le matériau géologique qu'ils traversent.

Sismomètres, comme l'instrument SEIS d'InSight, mesurer la taille, fréquence et vitesse de ces séismes, offrant aux scientifiques un instantané de la matière qu'ils traversent.

"Un sismomètre est comme une caméra qui prend une image de l'intérieur d'une planète, " Banerdt a déclaré. "C'est un peu comme prendre un scanner d'une planète."

Les archives géologiques de Mars comprennent des roches et des minéraux plus légers - qui sont nés de l'intérieur de la planète pour former la croûte martienne - et des roches et des minéraux plus lourds qui ont coulé pour former le manteau et le noyau martiens. En apprenant la superposition de ces matériaux, les scientifiques peuvent expliquer pourquoi certaines planètes rocheuses se transforment en « Terre » plutôt qu'en « Mars » ou en « Vénus », un facteur essentiel pour comprendre où la vie peut apparaître dans l'univers.

Une image floue

Chaque fois qu'un tremblement de terre se produit sur Mars, cela donnera à InSight un "instantané" de l'intérieur de la planète. L'équipe InSight estime que le vaisseau spatial verra entre quelques dizaines et plusieurs centaines de tremblements de terre au cours de la mission. Petites météorites, qui traversent régulièrement la mince atmosphère martienne, servira également d'« instantanés » sismiques.

"Ce sera une image floue au début, mais plus nous voyons de tremblements de terre, plus il deviendra aiguisé, " a déclaré Banerdt.

Un défi consistera à obtenir un aperçu complet de Mars en utilisant un seul emplacement. La plupart des sismologies sur Terre prennent des mesures à partir de plusieurs stations. InSight disposera du seul sismomètre de la planète, obligeant les scientifiques à analyser les données de manière créative.

"Nous devons être intelligents, " Banerdt a déclaré. "Nous pouvons mesurer comment différentes vagues du même séisme rebondissent sur les choses et frappent la station à des moments différents."

Tremblements de lune et tremblements de Mars

InSight ne sera pas la première mission de la NASA à faire de la sismologie.

Les missions Apollo comprenaient quatre sismomètres pour la Lune. Les astronautes ont fait exploser des obus de mortier pour créer des vibrations, offrant un aperçu à environ 328 pieds (100 mètres) sous la surface. Ils ont écrasé les étages supérieurs des fusées sur la Lune, produisant des vagues qui leur ont permis de sonder sa croûte. Ils ont également détecté des milliers de véritables tremblements de lune et impacts de météorites.

Les atterrisseurs vikings ont tenté de mener une sismologie sur Mars à la fin des années 1970. Mais ces sismomètres étaient situés au-dessus des atterrisseurs, qui se balançait au vent sur des jambes équipées d'amortisseurs.

"C'était une expérience handicapée, " Banerdt a déclaré. "Je plaisante en disant que nous n'avons pas fait de sismologie sur Mars, nous l'avons fait à trois pieds au-dessus de Mars."

InSight mesurera plus que la sismologie. Le décalage Doppler d'un signal radio sur l'atterrisseur peut révéler si le noyau de la planète est encore en fusion; une sonde auto-enfouissante est conçue pour mesurer la chaleur de l'intérieur. Vent, des capteurs de pression et de température permettront aux scientifiques de soustraire le « bruit » vibratoire causé par les conditions météorologiques. La combinaison de toutes ces données nous donnera l'image la plus complète de Mars à ce jour.