Mars tourne plus vite : InSight de la NASA révèle une accélération surprenante – Issues.fr
À l’aide de l’atterrisseur InSight Mars de la NASA, les scientifiques ont mesuré avec précision la rotation de Mars, détectant une accélération subtile et l’oscillation de la planète due à son noyau en fusion. Cette étude offre des informations sans précédent sur la taille et la forme du noyau martien, fournissant des informations vitales pour comprendre la structure interne de Mars. Crédit : NASA/JPL-Caltech/UArizona.
Les données envoyées par le vaisseau spatial avant son retrait en décembre dernier ont fourni de nouveaux détails sur la vitesse de rotation de la planète et son oscillation.
Les scientifiques ont fait les mesures les plus précises jamais réalisées 
L’atterrisseur InSight de la NASA a capturé ce selfie le 24 avril 2022, le 1 211e jour martien, ou sol, de la mission. La poussière sur ses panneaux solaires a entraîné une perte de puissance de l’atterrisseur en décembre de cette année-là, mais les données enregistrées par les instruments d’InSight mènent toujours à de nouvelles sciences. Crédit : NASA/JPL-Caltech. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Comprendre l’accélération
C’est une accélération subtile, et les scientifiques ne sont pas entièrement sûrs de la cause. Mais ils ont quelques idées, notamment l’accumulation de glace sur les calottes polaires ou le rebond post-glaciaire, où les masses continentales se soulèvent après avoir été ensevelies par la glace. Le changement de masse d’une planète peut la faire accélérer un peu comme un patineur sur glace qui tourne avec les bras tendus, puis rentre les bras.
« C’est vraiment cool de pouvoir obtenir cette dernière mesure – et si précisément », a déclaré le chercheur principal d’InSight, Bruce Banerdt du Jet Propulsion Laboratory de la NASA (
Cette vidéo explique comment le Deep Space Network de la NASA – composé de plusieurs antennes paraboliques géantes disposées sur trois stations au sol à peu près équidistantes sur Terre – aide à mener des recherches radio autour des planètes, des lunes et d’autres corps planétaires. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Comment fonctionne RISE
RISE fait partie d’une longue tradition d’atterrisseurs martiens utilisant les ondes radio pour la science, y compris les atterrisseurs jumeaux Viking dans les années 1970 et l’atterrisseur Pathfinder à la fin des années 90. Mais aucune de ces missions n’avait l’avantage de la technologie radio avancée d’InSight et des mises à niveau des antennes du Deep Space Network de la NASA sur Terre. Ensemble, ces améliorations ont fourni des données environ cinq fois plus précises que celles disponibles pour les atterrisseurs Viking.
Dans le cas d’InSight, les scientifiques transmettraient un signal radio à l’atterrisseur en utilisant le Deep Space Network. RISE refléterait alors le signal. Lorsque les scientifiques recevaient le signal réfléchi, ils recherchaient de minuscules changements de fréquence causés par le décalage Doppler (le même effet qui fait changer la hauteur d’une sirène d’ambulance à mesure qu’elle se rapproche et s’éloigne). La mesure du décalage a permis aux chercheurs de déterminer à quelle vitesse la planète tourne.
Ce concept d’artiste annoté de l’atterrisseur InSight de la NASA sur Mars montre les antennes sur le pont du vaisseau spatial. Avec un transpondeur radio dans l’atterrisseur, ces antennes constituaient un instrument appelé Rotation and Interior Structure Experiment, ou RISE. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Détails de l’expérience
« Ce que nous recherchons, ce sont des variations qui ne sont que de quelques dizaines de centimètres au cours d’une année martienne », a déclaré l’auteur principal de l’article et chercheur principal de RISE, Sébastien Le Maistre à l’Observatoire royal de Belgique. « Il faut beaucoup de temps et beaucoup de données pour s’accumuler avant même de pouvoir voir ces variations. »
Le document a examiné les données des 900 premiers jours martiens d’InSight – suffisamment de temps pour rechercher de telles variations. Les scientifiques avaient du pain sur la planche pour éliminer les sources de bruit : l’eau ralentit les signaux radio, de sorte que l’humidité de l’atmosphère terrestre peut déformer le signal provenant de Mars. Il en va de même pour le vent solaire, les électrons et les protons projetés dans l’espace lointain depuis le Soleil.
« C’est une expérience historique », a déclaré Le Maistre. « Nous avons consacré beaucoup de temps et d’énergie à préparer l’expérience et à anticiper ces découvertes. Mais malgré cela, nous avons quand même été surpris en cours de route – et ce n’est pas fini, puisque RISE a encore beaucoup à révéler sur Mars.
Mesures du noyau martien
Les données RISE ont également été utilisées par les auteurs de l’étude pour mesurer l’oscillation de Mars – appelée sa nutation – due au ballottement de son noyau liquide. La mesure permet aux scientifiques de déterminer la taille du noyau : sur la base des données RISE, le noyau a un rayon d’environ 1 140 miles (1 835 kilomètres).
Les auteurs ont ensuite comparé ce chiffre avec deux mesures précédentes du noyau dérivées du sismomètre de l’engin spatial. Plus précisément, ils ont examiné comment les ondes sismiques traversaient l’intérieur de la planète – qu’elles se réfléchissent sur le noyau ou qu’elles le traversent sans entrave.
En tenant compte des trois mesures, ils estiment que le rayon du noyau se situe entre 1 112 et 1 150 milles (1 790 et 1 850 kilomètres). Mars dans son ensemble a un rayon de 2 106 miles (3 390 kilomètres) – environ la moitié de la taille de la Terre.
La mesure de l’oscillation de Mars a également fourni des détails sur la forme du noyau.
« Les données de RISE indiquent que la forme du noyau ne peut pas être expliquée par sa seule rotation », a déclaré le deuxième auteur de l’article, Attilio Rivoldini de l’Observatoire royal de Belgique. « Cette forme nécessite des régions de densité légèrement supérieure ou inférieure enfouies profondément dans le manteau. »
Alors que les scientifiques exploiteront les données d’InSight pour les années à venir, cette étude marque le dernier chapitre du rôle de Banerdt en tant que chercheur principal de la mission. Après 46 ans avec JPL, il a pris sa retraite le 1er août.
En savoir plus sur la mission
JPL a géré InSight pour la direction des missions scientifiques de la NASA. InSight faisait partie du programme Discovery, géré par le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama. Lockheed Martin Space à Denver a construit le vaisseau spatial InSight, y compris son étage de croisière et son atterrisseur, et prend en charge les opérations du vaisseau spatial pour la mission.
Un certain nombre de partenaires européens, dont le Centre national d’études spatiales (CNES) français et le Centre aérospatial allemand (DLR), ont soutenu la mission InSight. Le CNES a fourni l’instrument SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) à la NASA, avec le chercheur principal à l’IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Des contributions importantes pour SEIS sont venues de l’IPGP ; l’Institut Max Planck pour la recherche sur le système solaire (MPS) en Allemagne ; l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) en Suisse ; Source link
