Lancée par la NASA en mai 2018, la mission InSight poursuit l’objectif d’étudier la structure interne de la planète Mars grâce au sismomètre SEIS développé par ISAE-SUPAERO. Trois études, publiées le 23 juillet dans la revue Science, révèlent, pour la première fois, une estimation de la taille du noyau, de l’épaisseur de la croûte et de la structure du manteau de la planète rouge. Trois des co-auteurs, Raphaël Garcia, Mélanie Drilleau et Nicolas Compaire, sont de l’ISAE-SUPAERO, et collaborent sur ce vaste projet d’exploration sismique, qui représente une étape importante dans la compréhension de la formation et de l’évolution thermique de Mars.
Avant cette mission, la structure interne de Mars était encore mal connue et les détails de la structure interne de la planète et la profondeur des frontières entre la croûte, le manteau et le noyau étaient totalement inconnus.
Grâce au succès du déploiement de SEIS à la surface de Mars début 2019, les scientifiques ont collecté et analysé les données sismiques d’une année martienne. En comparant les comportements des ondes sismiques lorsqu’elles traversent la croûte avant d’atteindre la station Insight, plusieurs discontinuités de la croûte ont été identifiées : une première, observée à environ 10 km de profondeur, marque la séparation entre une structure très altérée, résultant d’une circulation fluide très ancienne, et une croûte moins altérée. Une deuxième discontinuité à environ 20 km et une troisième, moins marquée à environ 35 km, révèlent la stratification de la croûte sous InSight.
Dans le manteau, les différences entre le temps de parcours des ondes générées directement lors du séisme et celles générées par la réflexion de ces ondes directes sur la surface ont été analysées. Ces différences permettent de déterminer la structure du manteau supérieur, et en particulier la variation des vitesses sismiques avec la profondeur, avec une seule station.
Dans la troisième étude, les scientifiques ont recherché les ondes réfléchies par la surface du noyau martien, dont la mesure du rayon est l’un des principaux résultats de la mission InSight. Après plus de deux ans de surveillance sismique martienne, le premier modèle de la structure interne de Mars est obtenu, jusqu’au noyau.
Avec la prolongation de deux ans de la mission InSight, de nouvelles données viendront consolider et améliorer ces modèles.
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