Comment nous avons découvert deux énormes cratères d’impact inhabituels et les secrets qu’ils dévoilent

La plupart des mondes de notre système solaire sont criblés de cratères d’impact. Celles-ci témoignent de la violence des premiers jours du soleil, lorsque des astéroïdes, des comètes et des planètes entières se heurtaient et s’anéantissaient régulièrement.

Notre propre lune a très probablement été formée par l’une de ces collisions et abrite elle-même la plus grande caractéristique d’impact du système solaire – la Pôle Sud/Bassin d’Aitken, environ 2 500 km de diamètre. Les vastes déserts plats du nord de Mars pourraient également s’être formés lors d’une gigantesque collision il y a environ 4 milliards d’années.

Le système solaire d’aujourd’hui est un endroit beaucoup plus paisible. Mais les impacts des météorites sont toujours l’un des processus dominants qui façonnent les paysages planétaires sur la plupart des mondes autres que la Terre. Maintenant, notre nouvelle étude de la plus grande récente cratères d’impact sur Mars, Publié dans La sciencejette un nouvel éclairage sur l’intérieur de la planète rouge.

L’examen des cratères d’impact peut nous apprendre beaucoup, de la compréhension de la composition et de la taille des astéroïdes ou des comètes qui les ont créés, à la découverte des propriétés des surfaces et des intérieurs planétaires. L’intérieur des cratères peut en effet être utilisé pour étudier la géologie souterraine autrement inaccessible. Le degré de cratère sur une surface peut également être utilisé pour estimer son âge : plus elle est ancienne, plus il y a de cratères (généralement).

À la fin de l’année dernière, le vaisseau spatial InSight de la Nasa, qui se trouve à la surface de Mars “écoutant” les ondes sismiques à l’intérieur de la planète, a détecté deux énormes “tremblements de mars” à environ 90 jours d’intervalle, parmi les plus importants que nous ayons vus jusqu’à présent au cours de nos recherches.

Ces tremblements de mars étaient assez différents des précédents enregistrés par InSight. Par exemple, elles semblaient être ce que nous appelons des « ondes de surface », c’est-à-dire des ondes sismiques se propageant dans les couches les plus externes de la croûte martienne (ses Couche de surface).

Ces sortes de vagues sont rares. Ils sont aussi particulièrement intéressants car ils permettent de “cartographier” la structure de la croûte très inhabituelle de Mars, beaucoup plus plate dans le hémisphère nord et plus épais et plus montagneux dans le sud.

Travail de détective martien

Nous pourrions dire que les tremblements de mars avaient probablement une origine peu profonde – potentiellement produite par un événement d’impact énorme plutôt que de provenir de processus plus profonds à l’intérieur de la planète. En analysant les ondes sismiques enregistrées par InSight, nous avons également pu déterminer l’épicentre approximatif ou le point d’origine des tremblements de terre. Parce que ces deux tremblements de terre étaient si inhabituels, nous avons demandé des observations de suivi au Orbiteur de reconnaissance de Mars vaisseau spatial qui orbite autour de la planète.

Les résultats ont été assez remarquables. On a découvert que les épicentres des deux tremblements de terre étaient en corrélation avec les positions d’énormes taches noires à la surface de la planète – les zones de souffle des nouveaux cratères d’impact. L’examen d’images plus anciennes à faible résolution a permis à l’équipe d’imagerie de déterminer les dates exactes de la formation des cratères, qui coïncidaient exactement avec le moment où les tremblements de terre ont été détectés par InSight.

Les cratères eux-mêmes étaient énormes – environ 130 m et 150 m de diamètre respectivement. Les “zones de souffle”, créées par les ondes de choc des météores entrant dans l’atmosphère et impactant la surface, s’étendent sur des dizaines de kilomètres. C’étaient de loin les plus grands cratères frais que nous ayons jamais vus se former dans le système solaire.

Le plus grand des deux cratères n’était qu’à environ trente degrés au nord de l’équateur de Mars – selon les normes martiennes, une latitude semi-tropicale. Au fond de la cratère étaient des morceaux de ce qui a été identifié comme de la glace (provenant de l’eau), creusés par le corps impactant alors qu’il pénétrait dans une couche gelée souterraine. C’était la glace la plus proche de l’équateur que nous ayons jamais vue, et cela signifie qu’il y a probablement plus d’eau sur Mars (bien que gelée) qu’on ne le pensait auparavant. Ceci est particulièrement important si l’homme doit un jour s’y installer.

Il s’est avéré que les ondes de surface de l’un des événements étaient si fortes qu’elles avaient en fait été enregistrées par InSight après avoir fait le tour de la planète dans les deux sens, une première pour la sismologie.

En analysant la ondes de surface, nous avons également pu créer une image de la structure de la croûte. Les premiers résultats suggèrent que les différences entre le nord et le hémisphère sud pourrait être plus superficiel qu’on ne le croyait auparavant. Plus précisément, il semblait que certaines des différences dans la croûte étaient confinées à la zone très proche de la surface plutôt que de s’étendre plus profondément. Pourquoi les hémisphères nord et sud semblent si différents, bien qu’ils soient très similaires même à faible profondeur, reste un peu mystérieux.

Nous ne savons pas non plus pourquoi ces deux cratères se sont formés si près l’un de l’autre dans le temps – beaucoup plus proches que ne le suggèrent des statistiques aléatoires. Une théorie que nous avons explorée était de savoir si un astéroïde avait pu se briser en orbite autour de Mars et si les fragments étaient lentement rentrés dans l’atmosphère sur une période de plusieurs mois, créant différents cratères. Mais l’absence d’autres cratères de taille similaire ou de preuves directes de cela rend la preuve difficile.

Malheureusement, la détection de ces événements d’impact a probablement été l’un des derniers résultats de la mission InSight. Les panneaux solaires du vaisseau spatial sont maintenant si poussiéreux qu’il devient impossible de garder les batteries suffisamment chargées pour rester opérationnelles. Bien que nous continuerons à écouter aussi longtemps que possible, ce n’est peut-être qu’après l’envoi du prochain ensemble de sismomètres sur Mars que nous pourrons explorer certaines de ces questions sans réponse sur les événements d’impact sur la planète rouge.

Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.