Mars subit cinq fois plus d’impacts de météorites qu’on ne le pensait auparavant

Leurs conclusions, viennent d’être publiées dans ‘Astronomie de la nature‘, indiquent qu’entre 280 et 360 météorites frappent la planète rouge chaque année, laissant des cratères d’impact de plus de 8 mètres de large. Selon Geraldine Zenhäusern, co-responsable de l’étude, « ce taux est presque cinq fois supérieur au nombre estimé à partir des seules images orbitales. “Nos résultats démontrent que la sismologie est un excellent outil pour mesurer les taux d’impact.”

Un nouveau type de « tremblement de terre »

Grâce aux données du sismomètre déployé lors de la mission InSight de la NASA, les chercheurs ont découvert que 6 événements sismiques enregistrés à proximité de la station avaient déjà été préalablement identifiés comme des impacts de météorites. Et maintenant, Zenhäusern et son équipe ont découvert que ces six événements sismiques n’étaient que la pointe de l’iceberg, car ils appartiennent en réalité à un groupe beaucoup plus vaste de « tremblements de terre », appelés « événements à très haute fréquence (VF).

Les secousses provoquées par ces tremblements de terre se produisent beaucoup plus rapidement que celles provoquées par un séisme tectonique de magnitude similaire. Par exemple, alors qu’un séisme « normal » de magnitude 3 sur Mars dure généralement plusieurs secondes, un événement de même intensité, mais généré par un impact, ne dure que 0,2 seconde ou moins. En analysant le spectre d’un grand nombre de « tremblements de terre », les chercheurs en ont identifié 80 autres provoqués par des impacts de météorites.

Trois ans de travail

L’enquête a débuté en décembre 2021, un an avant que la poussière accumulée sur les panneaux solaires ne mette un terme à la mission InSight. Ensuite, les ondes sismiques d’un tremblement de terre lointain et de haute intensité ont fait « sonner » l’ensemble de Mars comme une cloche. Et les systèmes de télédétection ont associé ce tremblement de terre à un cratère de 150 mètres de large. Pour confirmer cela, l’équipe InSight a demandé l’utilisation de la caméra contextuelle (CTX) du Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), et a recherché avec elle d’autres cratères récents qui coïncident avec le moment et l’emplacement des événements sismiques détectés par InSight.

Un travail de détective qui a porté ses fruits puisque les chercheurs ont eu la chance de découvrir un deuxième cratère nouvellement formé de plus de 100 mètres de large. Mais les cratères plus petits, ceux formés lorsque des météorites de la taille d’un ballon de basket ont frappé la planète et qui devraient logiquement être beaucoup plus fréquents, étaient encore très difficiles à détecter. Et c’est précisément ce que Zenhäusern et ses collègues ont réussi à réaliser.

Données inexactes

Environ 17 000 météorites tombent sur Terre chaque année, mais à moins qu’elles ne survolent le ciel nocturne, elles sont rarement détectées. En fait, la plupart d’entre eux se désintègrent en entrant dans l’atmosphère. Mais sur Mars, les choses sont différentes, car l’atmosphère y est 100 fois plus fine que celle de la Terre, ce qui laisse la surface « sans défense » et exposée aux impacts de météorites plus grosses et plus fréquentes.

Jusqu’à présent, les planétologues s’appuyaient sur des images et des modèles orbitaux réalisés à partir d’impacts de météorites bien préservés sur la Lune, mais extrapoler ces estimations à Mars s’est avéré très difficile. Les scientifiques ont en effet dû tenir compte de la plus grande attraction gravitationnelle de Mars et de sa proximité avec la ceinture d’astéroïdes, ce qui signifie que plus de météorites ont frappé la planète rouge que la Lune. En revanche, les nombreuses tempêtes de sable qui balayent la surface martienne donnent lieu à des cratères bien moins bien préservés que ceux de la Lune et donc moins faciles à détecter à partir d’images orbitales. Mais lorsqu’une météorite frappe la planète, les ondes sismiques résultant de l’impact se propagent à travers la croûte et le manteau et peuvent être capturées par les sismomètres.

“Nous avons estimé les diamètres des cratères à partir de la magnitude de tous les séismes VF et de leurs distances, puis nous les avons utilisés pour calculer le nombre de cratères formés autour de l’atterrisseur”, a déclaré Natalia Wójcicka de l’Imperial College et co-auteur de l’étude InSight. le cours d’une année. Et enfin nous extrapolons les données pour estimer le nombre d’impacts qui se produisent chaque année sur toute la surface de Mars.

«Bien que les nouveaux cratères soient mieux visibles sur un terrain plat et poussiéreux, où ils se démarquent vraiment – ​​ajoute Zenhäusern – ce type de terrain couvre moins de la moitié de la surface de Mars. Et le sismomètre sensible InSight était capable d’entendre chaque impact à portée de l’atterrisseur.

L’âge des planètes

Tout comme les rides et ridules sur nos visages, la taille et la densité des cratères d’impact révèlent de précieux indices sur l’âge des différentes régions d’un corps planétaire. Moins il y a de cratères, plus la région de la planète dans laquelle ils se trouvent est jeune. Vénus, par exemple, n’a presque pas de cratères visibles car sa surface est continuellement remodelée par le volcanisme, et sur Terre, la plupart des cratères qui existaient ont été effacés par l’érosion et les mouvements tectoniques. Mais Mercure et la Lune, avec leurs atmosphères ténues et leur faible activité géologique, présentent des surfaces inaltérées, très anciennes et pleines de cratères d’impact. Mars, quant à elle, se trouve dans une situation intermédiaire, avec certaines régions anciennes et d’autres beaucoup plus jeunes.

Selon l’étude, un cratère de 8 mètres apparaît presque tous les jours quelque part sur Mars, tandis qu’un plus grand, de 30 mètres, apparaît environ une fois par mois.

“Il s’agit de la première étude visant à déterminer la fréquence à laquelle les météorites impactent la surface de Mars à partir de données sismologiques, ce qui était l’un des principaux objectifs de la mission Mars InSight”, explique Domenico Giardini, de l’ETH Zurich et chercheur principal de cette mission de la NASA. . “Ces données influencent la planification des futures missions vers Mars.”

Une deuxième étude

Une autre équipe de chercheurs, cette fois de l’Université Brown, vient également de réaliser une étude similaire basée sur les données du sismomètre de la mission InSight, et dans un article qui vient d’être publié dans ‘Science Advances’ annonce la découverte de 8 nouveaux cratères d’impact qui avaient n’a pas été vu par un vaisseau spatial en orbite. Selon l’étude, Mars est bombardée par des roches spatiales à un rythme beaucoup plus fréquent qu’on ne le pensait auparavant, avec des taux d’impact entre deux et dix fois plus élevés que ceux estimés précédemment, en fonction de la taille des roches.