Une avancée scientifique majeure vient de confirmer l'existence d'un noyau interne solide au cœur de Mars, une découverte qui remet en question les hypothèses antérieures sur la structure de la planète rouge. Ces révélations, issues de l'analyse méticuleuse des données sismiques collectées par la mission InSight de la NASA, ouvrent de nouvelles perspectives sur l'évolution géologique et le passé potentiellement plus dynamique de Mars.
Grâce à l'instrument SEIS, le premier sismomètre déployé sur une autre planète que la Lune, les chercheurs ont pu étudier plus de 1 300 secousses martiennes entre 2018 et 2022. L'analyse des ondes sismiques traversant le noyau martien a révélé la présence d'une sphère dense et solide en son centre, d'un rayon d'environ 600 kilomètres. Cette graine solide est entourée d'un noyau externe liquide, une structure qui présente des similitudes frappantes avec celle de la Terre.
La composition estimée de ce noyau interne solide suggère une teneur de 12 % à 16 % de soufre, de 6,7 % à 9 % d'oxygène, et jusqu'à 3,8 % de carbone, en plus du fer et du nickel. Cette composition, proche de celle du noyau terrestre, implique que Mars a connu un processus de refroidissement similaire, favorisant la cristallisation de son cœur.
Cependant, cette confirmation soulève une nouvelle énigme: comment Mars a-t-elle pu perdre son champ magnétique global protecteur, alors qu'elle possède une structure interne comparable à celle de la Terre, qui génère un tel champ grâce à un effet dynamo? Les recherches antérieures suggéraient que le noyau martien était entièrement liquide, ce qui expliquait la faiblesse de son champ magnétique et, par conséquent, la perte de son atmosphère et de son eau liquide au fil du temps. La découverte d'un noyau interne solide, bien que plus petite que celui de la Terre, suggère que Mars a pu, dans son passé, posséder une dynamo géomagnétique active.
L'étude des roches martiennes et de leur magnétisme fossile, notamment par la mission Mars Global Surveyor, a déjà indiqué une activité magnétique passée. Des données plus récentes issues de la mission MAVEN suggèrent même que la dynamo martienne était toujours active et intense il y a environ 3,7 milliards d'années, contredisant les scénarios d'un arrêt précoce.
Ces nouvelles données sismiques, publiées dans la prestigieuse revue Nature, ne se limitent pas au noyau. Elles mettent également en lumière des amas rocheux hétérogènes dans le manteau martien, dont la composition diffère des roches environnantes. Le manteau de Mars est également considéré comme plus visqueux que celui de la Terre, influençant les flux internes et l'absence de tectonique des plaques sur la planète rouge. Contrairement à la Terre, Mars est considérée comme une planète mono-plaque, où les séismes peuvent être provoqués par des impacts d'astéroïdes ou des déformations lentes du manteau.
Cette compréhension approfondie de la structure interne de Mars est essentielle pour retracer son histoire géologique et son évolution. Elle permet de mieux appréhender les conditions qui ont pu exister sur la planète rouge dans le passé, potentiellement plus propices à l'apparition de la vie. Les recherches futures continueront d'exploiter les données d'InSight et d'autres missions pour affiner notre connaissance de ce monde fascinant, offrant un éclairage précieux sur la formation et l'évolution des planètes telluriques dans notre système solaire et au-delà.