Création d'un nouveau modèle de Mars

Création d'un nouveau modèle de Mars
Création d'un nouveau modèle de Mars
Anonim

Alors que le sismomètre InSight attend patiemment le prochain grand séisme pour illuminer son intérieur et déterminer la structure de la croûte et du noyau, les deux scientifiques ont construit un nouveau modèle de composition de Mars.

Takashi Yoshizaki de l'Université de Tohoku et Bill McDonough de l'Université de Tohoku et de l'Université du Maryland ont utilisé des roches de Mars et des mesures de satellites en orbite pour prédire la profondeur jusqu'à la limite noyau-manteau, à environ 1 800 km sous la surface, et ont suggéré que le noyau contient des quantités modérées de soufre, d'oxygène et d'hydrogène comme éléments légers.

« La connaissance de la composition et de la structure interne des planètes rocheuses renseigne sur les conditions de formation, sur comment et quand le noyau a été séparé du manteau, ainsi que sur le moment et la quantité de croûte extraite du manteau », commente Yoshizaki.

Les premiers astronomes ont utilisé les distances relatives et les périodes orbitales des planètes et de leurs lunes pour déterminer la taille, la masse et la densité de ces corps. Les vaisseaux spatiaux modernes en orbite fournissent des informations détaillées sur la forme et la densité de la planète, mais la distribution de la densité à l'intérieur reste inconnue. Le profil sismique de la planète fournit cette idée. Lorsqu'un tremblement de terre secoue une planète, les ondes sonores traversent son intérieur à une vitesse contrôlée par sa composition interne et sa température. Les forts contrastes de densité, tels que les roches et les métaux, font réagir les ondes sonores de différentes manières, révélant la profondeur de la limite noyau-manteau et les détails de la composition probable de ces couches.

À la fin du XIXe siècle, les scientifiques ont émis l'hypothèse d'un noyau métallique à l'intérieur de la Terre, mais ce n'est qu'en 1914 que les sismologues ont démontré son existence à une profondeur de 2 900 km. Les sismologues ont découvert la structure de l'espace intérieur de la planète, ce qui aide à localiser les sources et à comprendre la nature des tremblements de terre. Quatre sismomètres lunaires installés par les astronautes d'Apollo ont déterminé la structure du noyau-manteau-croûte de la Lune. Mars, deuxième planète à être explorée, a reçu son premier sismomètre de la mission InSight mi-2018.

Les modèles de composition pour une planète sont développés en combinant des données provenant de roches de surface, d'observations physiques et de météorites chondritiques, les éléments constitutifs primitifs des planètes. Ces météorites sont des mélanges de roche et de métal, composés de particules solides qui se sont accumulées au début de la nébuleuse solaire. Ces particules sont composées de proportions diverses d'oxydes de magnésium, de silicium, de fer et d'alliages de fer et de nickel.

Yoshizaki ajoute: "Nous avons découvert que le noyau de Mars ne représente que 1/6 de sa masse, alors que pour la Terre, il représente 1/3 de sa masse." Ces données sont cohérentes avec le fait que Mars a plus d'atomes d'oxygène que la Terre, un noyau plus petit et une surface rouge rouille. Ils ont également trouvé des substances volatiles plus élevées sur Mars que sur Terre, telles que le soufre et le potassium, mais moins que les météorites chondritiques.

Le sismomètre InSight de la NASA testera directement ce nouveau modèle de Mars car il mesure la profondeur jusqu'à la limite noyau-manteau. De tels modèles de composition pour Mars et la Terre fournissent des indices sur l'origine et la nature des planètes et leur habitabilité.

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