Crédit :NASA / JPL-Caltech
Depuis 2018, la mission InSight de la NASA vers Mars a enregistré les ondes sismiques de plus de 1 300 tremblements de mars dans sa quête pour sonder la structure interne de la planète rouge. Les panneaux solaires de l'atterrisseur robotique de la taille d'une voiture sont recouverts de poussière martienne, et les scientifiques de la NASA s'attendent à ce qu'il s'éteigne complètement d'ici la fin de 2022.
Mais les grondements internes de notre voisin planétaire ne sont pas les seules choses que les sismomètres d'InSight détectent :ils détectent également les bruits sourds des roches spatiales qui s'écrasent sur le sol martien.
Dans une nouvelle recherche publiée dans Nature Geoscience , nous avons utilisé les données d'InSight pour détecter et localiser quatre collisions de météoroïdes à grande vitesse, puis avons suivi les cratères résultants sur des images satellites de Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.
Des roches venues de l'espace
Le système solaire est plein de roches relativement petites appelées météoroïdes, et il est courant qu'elles entrent en collision avec des planètes. Lorsqu'un météoroïde rencontre une planète avec une atmosphère, il se réchauffe en raison du frottement et peut brûler entièrement avant d'atteindre le sol.
Sur Terre, nous connaissons ces météoroïdes entrants sous le nom d'étoiles filantes ou de météores :de beaux événements à observer dans le ciel nocturne. Parfois, un météoroïde explose lorsqu'il atteint l'atmosphère plus épaisse plus près du sol, créant une explosion aérienne spectaculaire.
Parfois, une roche spatiale survit à sa trajectoire ardente dans les airs et tombe au sol, où elle est connue sous le nom de météorite.
Quelques-unes de ces météorites frappent la surface à une telle vitesse qu'elles creusent un trou dans le sol appelé cratère d'impact. Comparés à une vie humaine, ces événements sont très rares sur Terre.
Enregistrement des impacts de roches spatiales
Les scientifiques ont détecté à de nombreuses reprises les vibrations des rafales de météorites à l'aide de détecteurs sismiques, y compris une récente étude de météores brillants au-dessus de l'Australie.
Cependant, une seule fois une roche spatiale à grande vitesse s'écrasant sur le sol a été observée à la fois visuellement et avec un équipement sismique moderne. Il s'agit d'un cratère d'impact qui s'est formé en 2007 près du village de Carancas au Pérou.
De nombreux impacts ont été détectés sur la Lune par le réseau de capteurs sismiques mis en place lors des missions américaines Apollo des années 1960 et 1970. Cependant, il n'y a pas eu d'enregistrement d'un impact naturel associé à la détection visuelle d'un nouveau cratère.
Les choses les plus proches d'une telle observation étaient les impacts artificiels :les atterrissages forcés des fusées d'appoint des modules d'ascension qui ont soulevé les astronautes d'Apollo hors de la lune.
Ces impacts d'origine humaine sur la lune ont été enregistrés à la fois dans les données sismiques et dans l'imagerie visuelle depuis l'orbite. Ces données ont récemment été utilisées pour tester des simulations sur la façon dont les impacts produisent des ondes sismiques.
Météorites martiennes
Les météoroïdes entrants font des vagues dans l'atmosphère et aussi dans le sol. L'atmosphère de Mars équivaut à 1% de celle de la Terre et a une composition chimique différente. Cela signifie que les événements météoriques sur Mars prennent une forme différente.
Pour les événements météoritiques suffisamment importants pour laisser tomber une météorite, le sort de la météorite et de tout cratère résultant est différent de ce à quoi nous nous attendons sur notre planète d'origine.
Ici sur Terre, ou sur la Lune, les cratères uniques sont la norme. Sur Mars, cependant, environ la moitié du temps, une roche spatiale à grande vitesse éclatera dans l'atmosphère peu de temps avant l'impact, entraînant un groupe de cratères étroitement groupés.
La séparation de ces fragments individuels reste proche au niveau du sol, formant un groupe de petits impacts.
Des vibrations aux cratères
Récemment, la mission InSight a observé les ondes acoustiques et sismiques de quatre événements d'impact météoroïde. Ces vagues se déplacent à des vitesses différentes, et la comparaison de leurs différentes heures d'arrivée et d'autres propriétés nous a permis d'estimer l'emplacement des impacts.
Ces emplacements d'impact ont ensuite été confirmés par l'imagerie satellite de Mars Reconnaissance Orbiter.
Connaître la taille et l'emplacement exact de ces cratères d'impact nous aide à calculer la taille et la vitesse de la roche spatiale entrante et la quantité d'énergie libérée par l'impact.
Une fois que nous sommes convaincus que nous savons quelque chose sur l'impact qui a créé les ondes sismiques que nous avons détectées, nous pouvons utiliser les ondes pour en savoir plus sur l'intérieur de Mars. De plus, lorsque nous comparons les observations sismiques sur Mars avec les observations de la Terre et de la Lune, nous pouvons en apprendre davantage sur la formation des planètes et l'évolution du système solaire.
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine. InSight de la NASA entend ses premiers impacts de météoroïdes sur Mars