Mars cache une mer de magma radioactif sous sa surface

En 2021, il semble que Mars ait un cœur étonnamment grand. Les scientifiques utilisent InSight, un atterrisseur robotique, pour étudier l’intérieur de la planète. Le vaisseau spatial a entendu suffisamment de tremblements de terre martiens pour former une image de la nature des couches du monde souterrain de Mars.

La coquille et le manteau n’étaient pas particulièrement étranges. Cependant, le noyau était très grand et peu dense pour une si petite planète.

Pour certains chercheurs, cette mesure de base n’était pas valide.

« Nous avons raté quelque chose », a-t-il déclaré. Amir Khan, géophysicien à l’ETH Zurich en Suisse qui a étudié les données InSight. « mais quoi? »

Il s’avère que le noyau de Mars est petit, ont découvert le Dr Khan et d’autres chercheurs.

dans deux études Les chercheurs ont réévalué l’enregistrement sismique d’InSight, publié mercredi dans la revue Nature. Les deux équipes ont conclu indépendamment que le noyau martien ressemble plus au noyau de métaux lourds de notre univers qu’on ne le pensait auparavant. L’estimation initiale de la taille plus élevée était le résultat d’un océan non découvert de roches en fusion de 90 à 125 milles de profondeur, ce qui faisait paraître le noyau plus grand qu’il ne l’était en réalité.

Mais la mer de magma profonde, cachée sous le manteau solide de Mars, maintenu en fusion par des éléments radioactifs, est étrange. « Cela n’existe pas sur Terre », a déclaré le Dr Khan, et sa présence pourrait nécessiter de repenser l’évolution chaotique de la planète rouge.

Les scientifiques étudient les couches géologiques de la Terre depuis plus d’un siècle en utilisant la puissance lumineuse des ondes sismiques générées par un tremblement de terre. Le rover InSight, qui a atterri sur Mars en novembre 2018, a été envoyé pour voir si les entrailles rouillées de la planète étaient similaires.

Mais étudier Mars à l’aide d’un seul sismomètre s’avère difficile. Les instruments d’InSight n’ont détecté que quelques tremblements de terre modestes, qui provenaient pour la plupart de… Zone Twitch À proximité du vaisseau spatial, seule une petite part du gâteau martien a été photographiée sismiquement. Pendant un certain temps, les séismes martiens semblaient également rebondir mais ne pas pénétrer le noyau le plus profond de la planète, révélant ainsi peu d’informations précieuses sur le noyau.

Les chercheurs ont déterminé que le rayon du noyau de Mars était d’environ 1 140 milles, ce qui suggère qu’il n’était pas très dense. Les noyaux des planètes terrestres étaient censés être riches en fer, mais cela a finalement été confirmé dans le noyau bombé de Mars. Complètement liquide – Il semblait 27 pour cent plus léger que le fer liquide pur. L’implication était que le noyau martien était étrangement riche en éléments plus légers tels que le soufre, le carbone, l’oxygène et l’hydrogène – une substance brumeuse qui aurait dû être emportée par le jeune soleil avant la formation de Mars.

Intrigués, les scientifiques espéraient qu’une diffraction sismique plus forte apporterait de la clarté. Et le 18 septembre 2021, le ciel s’est rendu : un météore s’est écrasé dans l’hémisphère opposé à InSight, libérant des ondes sismiques qui ont traversé le noyau et rebondi sur ses bords.

«Cela a été un tournant», a-t-il déclaré. Henri Samuelgéophysicien à l’Université de la Ville de Paris et auteur de l’une des nouvelles études.

En s’appuyant sur un modèle de l’évolution thermique et chimique de Mars, le Dr Samuel et ses collègues ont proposé l’existence d’A L’océan de magma s’étendant sur ses côtés En 2021. Mais « nous n’avons aucune preuve sismique », a-t-il déclaré. Avec cet impact de météorite, son équipe a confirmé l’existence de cette soupe radioactive ultra-chaude.

L’équipe du Dr Khan a également profité de cet effet pour réexaminer les données sismiques d’InSight, en les combinant avec des simulations informatiques explorant le comportement des alliages riches en fer au niveau moléculaire. Ce faisant, ils ont découvert indépendamment l’océan magmatique caché de Mars.

Sa présence signifie que le noyau liquide a un rayon proche de 1 000 milles et qu’il s’agit d’un corps céleste plus dense et riche en fer avec moins d’éléments plus légers, ce qui est plus facile à expliquer.

Il a déclaré que la découverte était « absolument fascinante » et que les conclusions combinées des études étaient convaincantes. Paula Colémier, sismologue à l’Université d’Oxford, n’a pas participé à la recherche. « Mais ils pourraient ouvrir la voie à un nouveau problème. »

Avant son effondrement il y a 3,8 milliards d’années, Mars disposait d’un champ magnétique protégeant son atmosphère. Les scientifiques pensaient que le champ magnétique était généré par le refroidissement du noyau de fer liquide, le mélangeant ainsi fortement. Mais une couverture radioactive de magma aurait gardé le noyau très chaud.

Par conséquent, une nouvelle histoire sur l’origine de la bulle magnétique de Mars est nécessaire. Le Dr Samuels a proposé une suggestion : Mars aurait pu avoir il y a longtemps des lunes plus grandes que les lunes actuelles, du genre dont la forte gravité pourrait déclencher des mouvements de création d’aimants dans le noyau. Mais il a ajouté qu’il ne s’agissait pour l’instant que d’une hypothèse.

Quatre ans plus tard, InSight meurt en 2022. Mais la découverte de cet océan de magma ne sera sans doute pas la dernière surprise de la mission. « Ce n’est que le début », a déclaré le Dr Samuel.