Le sismomètre SEIS de la mission Insight sur Mars a détecté son premier événement sismique à la surface de la planète rouge le 6 avril dernier.

Trois types de sons distincts peuvent être entendus, tous détectés comme des vibrations du sol par SEIS, Seismic Experiment for Interior Structure : il y a du bruit provenant du vent martien, l’événement sismique lui-même, et les mouvements du bras robotique de l’atterrisseur alors qu’il se déplace pour prendre des photos.  Vous pouvez entendre les sons des capteurs de très large bande à partir de vos haut-parleurs gauches et les sons des capteurs de période courte à partir de vos haut-parleurs droits. Le son des deux ensembles de capteurs a été multiplié par 60 car les vibrations sur Mars n’auraient pas été audibles à l’oreille humaine.

 

Un “marsquake” au Sol 128 ?

Insight avait atterri le 26 novembre 2018 à la surface de Mars. Le sismomètre SEIS a été déployé sur le sol martien le 19 décembre suivant. Après la pose de sa cloche de protection contre les perturbations atmosphériques de l’environnement martien (le vent essentiellement) le 2 février, les mesures de sismologie avaient pu commencer.

Au cours du 128e jour de mission d’Insight, ou Sol 128, le 6 avril, SEIS a enregistré son premier séisme de faible intensité.

Selon le communiqué du CNES, l’agence spatiale française en charge des opérations de l’instrument, “l’événement « Sol 128 », détecté par SEIS, est le premier tremblement martien dont l’origine proviendrait de l’intérieur de la planète – par opposition à un mouvement causé par le vent – bien que les scientifiques n’en soient toujours pas entièrement sûrs. L’événement sismique est trop faible pour fournir des données utiles sur l’intérieur de Mars, l’un des objectifs principaux de la mission. Un tel tremblement n’aurait pas été détectable sur Terre mais la surface martienne, extrêmement stable, a permis aux capteurs très sensibles du sismomètre de capter ce faible signal.

Selon l’IPGP, l’Institut Physique du Globe, l’un des principaux centres de recherche en sismologie au monde, l’événement du sol 128 observé par InSight est de très faible amplitude, et correspond à un déplacement infime de la surface martienne. Ce craquement est tellement ténu qu’il n’a pas autorisé pour l’instant la localisation de l’épicentre, c’est-à-dire la détermination de la position de la source sismique sur le globe martien. Par effet domino, cette inconnue génère une grande incertitude dans l’analyse des données, et ne permet pas de placer cet événement sur une échelle de magnitude. Le phénomène physique responsable du déplacement du sol observé n’a pas non plus été identifié. Il pourrait s’agir d’un micro séisme situé à plus ou moins grande profondeur, vraisemblablement dans la croûte, et provoqué par le stress induit par le refroidissement ou la contraction de la planète, ou alors d’un impact météoritique.

« Nous avons attendu notre premier séisme martien pendant des mois » a déclaré Philippe Lognonné, géophysicien à l’IPGP et responsable scientifique de SEIS. « C’est formidable d’avoir enfin le signe qu’il existe encore une activité sismique sur Mars. Nous sommes impatients de pouvoir communiquer des résultats détaillés, dès que nous aurons étudié de plus près et modélisé nos données. »

Trois autres signaux sismiques sont survenus le 14 mars (Sol 105), le 10 avril (Sol 132) et le 11 avril (Sol 133). Détectés par les capteurs très sensibles à très large bande de SEIS, ces signaux étaient encore plus petits que l’événement Sol 128 et avaient une origine plus ambiguë. L’équipe continuera à étudier ces événements pour tenter de déterminer leur cause.

 

Premier réel sismomètre martien

Les astronautes des missions Apollo ont installé cinq sismomètres qui ont mesuré des milliers de tremblements de terre alors qu’ils opéraient sur la Lune entre 1969 et 1977, révélant ainsi l’activité sismique sur la Lune.

Sur Mars, un seul sismomètre ayant fonctionné avant SEIS l’a été avec l’atterrisseur Viking 2.  Pendant 19 mois, de septembre 1976 à avril 1978, le sismomètre de Viking 2 renvoya surtout des données utiles aux météorologistes, car contrairement à SEIS, il n’était pas posé sur le sol martien et a surtout enregistré les vents de surface.

C’est pourquoi SEIS a été placé méticuleusement sur le sol et protégé par sa cloche, WTS (Wind and Thermal Shield).

Plusieurs caractéristiques de « Sol 128 » correspondent au profil des séismes détectés à la surface lunaire. Les astronautes de la NASA ont mesuré des milliers de séismes en explorant la Lune entre 1969 et 1972, révélant que celle-ci était toujours géologiquement active. La réflexion des ondes sismiques ou la modification de leur vitesse de propagation en fonction des matériaux traversés ont donné aux scientifiques des informations sur la structure interne de la Lune, ainsi que la taille de son noyau. Ceci a permis de mieux appréhender le processus d’impact entre la Terre et la proto-Lune, ainsi que la formation de la Lune à partir des débris mis en orbite. Avec le sismomètre SEIS, des données similaires pourront être collectées sur Mars, elles permettront de mieux comprendre la formation d’une telle planète tellurique.” (extrait du communiqué du CNES)

Sources de l’article et à lire pour compléter :

• InSight détecte le premier tremblement de Mars
• NASA’s InSight Detects First Likely ‘Quake’ on Mars
• [Insight] De battre le coeur de Mars a commencé sur le site du CNES
• Les ondes sismiques
• Comment fonctionne SEIS dans l’article SEIS sur Mars : tout commence !