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Une nouvelle étude sur Marsquake pourrait briser les théories sur la naissance de Mars

Une équipe de chercheurs de l'Université de Tokyo a révélé des détails alléchants sur l'activité sismique de Mars pour la toute première fois dans une nouvelle étude. Ces résultats pourraient faire ou défaire les théories entourant les origines de la planète rouge et fournir des détails sur sa composition.

Le quatrième rocher du soleil pourrait être l'un des mondes les plus proches de nous – oscillant entre des distances de 34 millions et 249 millions de miles (55 millions et 400 millions de kilomètres), en fonction de sa position et de la position de la Terre par rapport à notre étoile – mais c'est souvent beaucoup plus sûr et moins coûteux pour enquêter sur la planète rouge grâce à des simulations sur Terre, plutôt que de lancer un vaisseau spatial.

Personne ne le savait plus que Keisuke Nishida, professeur adjoint au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université de Toyko, et son équipe, qui ont plongé profondément dans la planète rouge en imitant les conditions dans le noyau le plus élevé de la planète à l'aide d'un fondu alliage fer-soufre, qu'ils ont amené à une température de point de fusion torride de 2 732 degrés Fahrenheit (1 500 degrés Celsius).

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En broyant le mélange fondu sous une pression de 13 gigapascals à l'aide d'une presse multi-enclumes, ils ont pu mesurer l'activité sismique. Dans ce cas, Nishida a capturé des ondes P se déplaçant à une vitesse de 15354 pieds (4680 mètres) par seconde à travers l'alliage et a capturé des images de l'action en utilisant des rayons X provenant de deux installations de synchrotron: la Photon Factory, qui fait partie du Japon. High Energy Accelerator Research Organization et SPring-8 à Harima Science Park City, Hyogo Prefecture, également au Japon.

Ceux qui ont vécu un tremblement de terre ont ressenti les effets des ondes P et de leur compagnon sismique, la S-Wave. Capables de parcourir la roche à des vitesses 13 fois plus rapides que la vitesse du son dans l'air à 1 125 pieds par seconde (343 m / ps), les ondes P fournissent la première secousse de ce phénomène bouleversant. Les ondes S – également appelées ondes secondaires – sont responsables du second frisson lors d'un tremblement de terre. Ils peuvent être utilisés pour estimer la distance au foyer ou au point d'origine d'un tremblement de terre.

Vue d'artiste de l'atterrisseur InSight, qui a atterri sur Mars le 26 novembre 2018. (Crédit d'image: NASA / JPL-Caltech)

"En raison d'obstacles techniques, il a fallu plus de trois ans avant que nous puissions collecter les données ultrasonores dont nous avions besoin, donc je suis très heureux que nous les ayons maintenant", a déclaré Nishida dans un communiqué le 13 mai. "L'échantillon est extrêmement petit, ce qui pourrait surprendre certaines personnes étant donné l'énorme échelle de la planète que nous simulons efficacement. Mais les expériences à haute pression à petite échelle aident à l'exploration des structures à grande échelle et aux histoires évolutives à long terme des planètes. "

Le soulagement de Nishida dans la capture des données est compréhensible. On soupçonne depuis longtemps que Mars a un noyau en fer-soufre mais, étant donné que les observations directes ne sont pas encore possibles, les ondes sismiques nous permettent de creuser profondément, voyageant à l'intérieur de la planète pour donner un aperçu à l'intérieur.

L'atterrisseur InSight Mars de la NASA (l'abréviation de Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport), qui a atterri sur la plaine martienne Elysium Planitia le 26 novembre 2018, recherche des grondements – ou des activités sismiques – pour en savoir plus sur la l'intérieur de la planète et comment les planètes internes rocheuses du système solaire se sont formées. Selon Nishida, cependant, il y a quelques mises en garde aux mesures de l'atterrisseur.

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"Même avec les données sismiques (d'InSight), il manque un élément d'information important sans lequel les données ne pourraient pas être interprétées", a déclaré Nishida. "Nous avions besoin de connaître les propriétés sismiques de l'alliage fer-soufre censé constituer le cœur de Mars."

En utilisant Nishida et les découvertes de son équipe, les chercheurs planétaires ont pu lire les données sismiques martiennes pour savoir si oui ou non le noyau de la planète rouge est principalement composé de fer-soufre, a déclaré Nishida.

"Si ce n'est pas le cas, cela nous dira quelque chose sur les origines de Mars", a déclaré Nishida. "Par exemple, si le noyau de Mars contient du silicium et de l'oxygène, cela suggère que, comme la Terre, Mars a subi un énorme événement d'impact lors de sa formation. Alors, de quoi est fait Mars et comment s'est-il formé? Je pense que nous sommes sur le point de trouver en dehors."

La recherche a été publiée le 13 mai dans la revue Nature Communications.

Gemma Lavender est l'auteur de La physique quantique en quelques minutes (Quercus, 2017) et Manuel d'atelier du propriétaire Haynes: Voie lactée (Haynes Publishing, 2019), entre autres livres. Suivez-la sur Twitter @Gemma_Lavender. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.

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