S1222a, le séisme le plus puissant enregistré sur Mars !
Alors que l’activité de la sonde InSight touche à sa fin sur Mars, les données enregistrées au cours des derniers mois continuent d’apporter de nouvelles informations sur la dynamique et la structure de la planète rouge. Dans une étude publiée ce 14 décembre dans la revue Geophysical Research Letters, l’équipe internationale du sismomètre SEIS, dévoile l’analyse détaillée de l’enregistrement du plus fort séisme détecté par l’instrument, un signal exceptionnel.
Signaux polarisés et localisation (ellipse bleue) de l'événement S1222a (© GRL - AGU)
Date de publication : 17/12/2022
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Dans la nuit terrestre du 4 mai de cette année, ou Sol 1222 sur Mars, le sismomètre de l’atterrisseur martien InSight de la NASA a détecté un tremblement de terre sur la planète rouge, dont les réverbérations ont duré plusieurs heures.
Ce séisme martien était au moins cinq fois plus puissant que la dernière plus grande secousse enregistrée sur la planète, selon les nouvelles recherches publiées le 14 décembre dans Geophysical Research Letters, une revue de l’AGU, qui publiera une collection d’articles sur ce seisme (deux articles publiés ce 14 décembre dans Geophysical Research Letters, et deux autres prochainement publiés, auxquels les scientifiques de l’IPGP ont également contribués).
« C’est sans aucun doute le plus gros tremblement de Mars que nous ayons détecté », a déclaré Taichi Kawamura, auteur principal et sismologue planétaire à l’Institut de physique du globe de Paris et à Université Paris Cité. T. Kawamura est, avec le sismologue John Clinton de l’Institut fédéral suisse de technologie de Zurich, le co-directeur du Marsquake Service (MQS), une équipe internationale qui surveille et évalue les données sismologiques enregistrées par la sonde martienne InSight de la NASA.
Le plus gros tremblement de terre martien précédemment enregistré, en août 2021 (Sol 976 sur Mars), était de magnitude 4,2, tandis que celui de mai affichait une magnitude de 4,7 (les magnitudes des séismes martiens sont comparables à celles des séismes terrestres).
« Nous avons été en mesure d’observer une énergie de longue période à partir de cet événement qui n’avait jamais été observée sur Mars auparavant, que nous pouvons identifier comme des ondes de Love et des ondes de Rayleigh multi-orbites, expliquant peut-être pourquoi cela rend l’amplitude plus grande d’un facteur 5 », précise J. Clinton.
Les ondes du séisme ont duré entre quatre et cinq heures, une durée beaucoup plus longues que pour la plupart des précédents tremblements de Mars qui n’avaient duré qu’une ou deux heures au maximum.
L’étude note aussi que l’épicentre se trouve à proximité, mais en dehors de la région de Cerberus Fossae, qui se trouve être la région la plus active sur le plan sismique sur la planète rouge. L’épicentre ne semblait pas être lié de manière évidente à des caractéristiques géologiques connues, bien qu’un épicentre profond puisse être lié à des caractéristiques cachées plus bas dans la croûte.
Les tremblements de Mars sont souvent divisés en deux types différents : ceux à haute fréquence caractérisés par des vibrations rapides mais plus courtes, et ceux à basse fréquence, lorsque la surface bouge plus lentement mais avec une plus grande amplitude. Ce dernier événement est unique en son genre car il semble présenter des caractéristiques à la fois de séismes de haute et de basse fréquence. Des recherches plus poussées pourraient révéler que les tremblements de terre à basse et à haute fréquence enregistrés précédemment ne sont que deux aspects d’une même chose, propose T. Kawamura.
Ces premières études ont été réalisées grâce à l’analyse des données de ce grand tremblement de terre, publiées par le service de données Mars SEIS, hébergé par le centre de données de l’Institut de physique du globe de Paris, et relayées vers les centre de données de la NASA et d’IRIS ; alors que la sonde Insight est proche de sa fin opérationnelle, du fait de la poussière qui a progressivement recouvert ses panneaux solaires et réduit sa puissance au cours des quatre années écoulées depuis son atterrissage en novembre 2018.
« Pour tous les membres de l’équipe du Service National d’Observation InSight, la détection de ce séisme par notre sismomètre très large bande, presque à la fin de la mission, a été un moment extraordinaire » ajoute T. Kawamura. Sur la base des données recueillies lors de ce séisme, « Je dirais que cette mission a été un succès extraordinaire », conclut il.
À propos d'InSight et de SEIS :
Le JPL gère la mission InSight pour le compte de la Direction des missions scientifiques de la NASA. InSight fait partie du programme Discovery de la NASA, géré par le Marshall Space Flight Center (MSFC), établissement de la NASA à Huntsville, Alabama.
Lockheed Martin Space à Denver a construit la sonde InSight, y compris son étage de croisière et son atterrisseur, et soutient l'exploitation de l'engin spatial pour la mission. Le CNES est le maître d’œuvre de SEIS et l’Institut de physique du globe de Paris (Université Paris Cité/IPGP/CNRS) en assure la responsabilité scientifique. Le CNES finance les contributions françaises, coordonne le consortium international (*) et a été responsable de l’intégration, des tests et de la fourniture de l’instrument complet à la NASA. L’IPGP a conçu les capteurs VBB (Very Broad Band pour très large bande passante), les a testés avant leur livraison au CNES et contribue à l’opération des VBBs sur Mars.
Les opérations de SEIS et d’APSS sont menées par le CNES au sein du FOCSE-SISMOC, avec le soutien du Centro de Astrobiologia (Espagne). Les données de SEIS sont formatées et distribuées par le Mars SEIS Data Service de l’IPG Paris, dans le cadre du Service National d’Observation InSight auquel contribue également le LPG et, pour les activités Sismo à l’Ecole, GéoAzur. L’identification quotidienne des séismes est assurée par le Mars Quake Service d’InSight, un service opérationnel collaboratif mené par ETH Zurich auquel contribuent également des sismologues de l’IPG Paris, l’Université de Bristol (UK) et Imperial College London (UK).
Plusieurs autres laboratoires du CNRS dont le LMD (CNRS/ENS Paris/Ecole polytechnique/Sorbonne Université), le LPG (CNRS/Nantes Université/Le Mans Université/Université d’Angers), l’IRAP (CNRS/Université de Toulouse/CNES), le LGL-TPE (CNRS/Ecole normale supérieure de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1), l’IMPMC (Sorbonne Université/Muséum national d’Histoire naturelle/CNRS) et LAGRANGE (CNRS/Université Côte d’Azur/Observatoire de la Côte d’Azur) participent avec l’IPGP et l’ISAE-SUPAERO aux analyses des données de la mission InSight. Ces analyses sont soutenues par le CNES et l’Agence nationale de la recherche dans le cadre du projet ANR MArs Geophysical InSight (MAGIS).
(*) en collaboration avec SODERN pour la réalisation des VBB, le JPL, l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH, Zürich Suisse), l’Institut Max Planck de Recherche du Système solaire (MPS, Göttingen, Allemagne), l’Imperial College de Londres et l’université d’Oxford ont fourni les sous-systèmes de SEIS et participent à l’exploitation scientifique de SEIS.
En savoir plus voir le communiqué de presse sur le site de l’AGU
Réf : Kawamura T, Clinton J., Zenhäusern G., Ceylan S., Horleston A., Dahmen N., Duran C., Kim D., Plasman M., Stähler S., Euchner F.,Charalambous, C., Giardini D., Davis P., Sainton G.,Lognonné, P., Panning M.,Banerdt W.B. (2022), S1222a – the largest Marsquake detected by InSight, Geophys. Res. Let., doi: 10.1029/2022GL101543
