Des données sismiques de la mission InSight de la NASA révèlent que Valles Marineris, le plus grand système de canyons du système solaire sur Mars, abrite des failles tectoniques toujours actives qui génèrent des séismes, plusieurs milliards d’années après sa formation initiale.
L’enregistrement de l’événement S0976a par la sonde InSight
La découverte repose sur l’analyse minutieuse d’un séisme martien particulier, désigné sous la référence S0976a, enregistré par l’atterrisseur InSight le 25 août 2021. Cet événement s’est distingué par sa provenance, située sur l’hémisphère occidental de la planète, à l’opposé exact de l’emplacement de l’engin spatial. Il s’agit d’ailleurs du seul séisme martien de l’hémisphère ouest détecté au cours de toute la mission.
Bien que des analyses antérieures aient rapidement localisé l’origine de ce signal à proximité de la région occidentale de Valles Marineris, la cause exacte restait floue. Les secousses sur Mars peuvent en effet être déclenchées par des impacts de météorites ou par des glissements de terrain. Pour écarter ces hypothèses alternatives, des chercheurs de l’Imperial College London et de l’Université Columbia ont examiné l’amplitude et la direction des ondes sismiques parvenues jusqu’à InSight.
Un mouvement de glissement latéral à grande profondeur
Les examens menés par l’équipe scientifique indiquent que les ondes correspondent à un décrochement sismique, c’est-à-dire un frottement horizontal où des blocs de croûte terrestre se déplacent latéralement le long d’une faille abrupte et profondément enracinée. Cette rupture s’est produite à une profondeur comprise entre 20 et 40 kilomètres sous la surface de la région.
L’examen d’images satellites de la zone source, prises après la secousse, n’a révélé aucun cratère d’impact récent ni de glissement de terrain d’envergure qui aurait pu induire de telles vibrations. Selon l’annonce de l’Imperial College London, plusieurs indices concordants se rejoignent pour valider cette origine tectonique profonde.
Ce que nous constatons, c’est qu’il ne s’agit pas seulement d’un paysage fossile « mort », car les failles situées profondément sous le canyon peuvent encore glisser et engendrer des séismes martiens, bien après que les processus géologiques qui les ont initialement formés ont cessé.
Jung-Hun Song, auteur principal de l’étude à l’Imperial College London, via Imperial College London
Les dimensions colossales de Valles Marineris
Le canyon présente des proportions qui dépassent l’entendement terrestre. Il s’étend sur près de 3 900 kilomètres de longueur, atteint une largeur maximale de 600 kilomètres et plonge à plus de 9 kilomètres de profondeur par endroits. Ces caractéristiques font de cette structure la plus vaste entité de ce type dans tout le système solaire.
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Les contraintes modernes et l’absence de tectonique des plaques
Contrairement à la Terre, Mars ne possède pas un système de plaques tectoniques mobiles qui renouvelle continuellement sa surface. Sa lithosphère se comporte plutôt comme une coquille unique qui se refroidit lentement. Les chercheurs estiment que les failles créées il y a des milliards d’années restent suffisamment fragiles pour rompre sous l’effet conjugué du refroidissement global de la planète, des contraintes issues de la région volcanique voisine de Tharsis et de dynamiques locales propres au canyon.
Cela montre que sur une planète sans tectonique des plaques, des structures créées il y a des milliards d’années peuvent demeurer importantes et continuer de dicter l’endroit où la croûte se brise aujourd’hui.
Dr Folarin Kolawole, co-auteur de l’étude et professeur assistant à l’Université Columbia, via Columbia University
Les résultats détaillés de ces travaux ont été publiés dans la revue Nature Communications.
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