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Avr. 29, 1999: Mars Global Surveyor de la NASA a découvert de nouvelles preuves surprenantes du mouvement passé de la croûte martienne, suggérant que l’ancienne Mars était une planète plus dynamique et semblable à la Terre qu’elle ne l’est aujourd’hui.
Des scientifiques utilisant le magnétomètre de la sonde spatiale ont trouvé des motifs de champs magnétiques en bandes sur la surface martienne. Les bandes magnétiques adjacentes pointent dans des directions opposées, donnant à ces bandes invisibles une similitude frappante avec les motifs observés dans la croûte des fonds marins de la Terre.
À droite: Un concept d’artiste comparant les champs magnétiques actuels sur Terre et sur Mars. Le champ magnétique terrestre est généré par une dynamo active – un noyau chaud de métal fondu. Le champ magnétique entoure la Terre et est considéré comme global (image B, ci-dessous). Les différents champs magnétiques martiens (image A, ci-dessus) n’englobent pas la planète entière et sont locaux. La dynamo martienne est éteinte et ses champs magnétiques sont des restes « fossiles » de son ancien champ magnétique mondial. CRÉDIT D’IMAGE: NASA Mario Acuna, Jack Connerney, Chris Meaney
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Sur Terre, les fonds marins se séparent lentement au niveau des crêtes médio-océaniques à mesure que la nouvelle croûte s’écoule de l’intérieur chaud de la Terre. Pendant ce temps, la direction du champ magnétique terrestre s’inverse de temps en temps, entraînant une alternance de bandes dans la nouvelle croûte qui portent un enregistrement fossile des dernières centaines de millions d’années de l’histoire magnétique de la Terre, une découverte qui a validé la théorie autrefois controversée de la tectonique des plaques.
« La découverte de ce modèle sur Mars pourrait révolutionner la réflexion actuelle sur l’évolution de la planète rouge », a déclaré le Dr Jack Connerney du Goddard Space Flight Center de la NASA, Greenbelt, MD, chercheur de l’équipe du magnétomètre de Global Surveyor. « Si les bandes sur Mars sont une empreinte de propagation crustale, elles sont une relique d’une ère précoce de la tectonique des plaques sur Mars. Cependant, contrairement à la Terre, l’activité tectonique des plaques implicite sur Mars est très probablement éteinte. »
D’autres explications de la structure rubanée peuvent impliquer la fracturation et la rupture d’une croûte ancienne et uniformément magnétisée en raison de l’activité volcanique ou des contraintes tectoniques dues à la montée et à la chute du terrain voisin.
Gauche: Cette image est une carte des champs magnétiques martiens dans les hautes terres méridionales près des régions de Terra Cimmeria et Terra Sirenum, centrées autour de 180 degrés de longitude de l’équateur au pôle. C’est là que les bandes magnétiques pouvant résulter du mouvement de la croûte sont les plus importantes. Les bandes sont orientées approximativement est-ouest et font environ 100 miles de large et 600 miles de long, bien que la bande la plus longue s’étende sur plus de 1200 miles. Les fausses couleurs bleues et rouges représentent des champs magnétiques invisibles dans la croûte martienne qui pointent dans des directions opposées. Les champs magnétiques semblent être organisés en bandes, avec des bandes adjacentes pointant dans des directions opposées, donnant à ces bandes une similitude frappante avec les motifs observés dans la croûte terrestre au niveau des crêtes médio-océaniques. CRÉDIT PHOTO: NASA, Jack Connerney, Mario Acuna, Carol Ladd
« Imaginez une fine couche de peinture séchée sur un ballon, où la peinture est la croûte de Mars », a expliqué le Dr Mario Acuna de Goddard, chercheur principal du magnétomètre Global Surveyor. « Si nous gonflons davantage le ballon, des fissures peuvent se développer dans la peinture et les bords des fissures auront automatiquement des polarités opposées, car la nature ne permet pas qu’il y ait un pôle positif sans contrepartie négative. »
Des recherches évaluées par des pairs basées sur les observations seront publiées dans le numéro du 30 avril de la revue Science.
Les observations des bandes dites magnétiques ont été rendues possibles grâce à l’orbite aérofrein spéciale de Mars Global Surveyor. Ce processus de plongée dans la haute atmosphère de Mars pour façonner progressivement l’orbite de la sonde en un cercle a été prolongé en raison d’un problème avec un panneau solaire sur le vaisseau spatial. Le point le plus bas de chaque orbite de forme elliptique s’est courbé sous l’ionosphère de la planète, permettant au magnétomètre d’obtenir des mesures régionales de Mars meilleures que prévu.
« Sur son orbite nominale de plus de 200 miles de haut, les instruments font face à trop d’interférences magnétiques et ils n’ont pas la résolution nécessaire pour détecter ces caractéristiques », a noté Acuna. « Nous avons commencé par le malheur et avons fini par gagner à la loterie. »
Les bandes de croûte magnétisée se sont apparemment formées dans un passé lointain lorsque Mars avait une dynamo active, ou noyau chaud de métal fondu, qui générait un champ magnétique global. Mars était géologiquement active, la roche fondue s’élevant de dessous refroidissant à la surface et formant une nouvelle croûte. Au fur et à mesure que la nouvelle croûte se solidifiait, le champ magnétique qui imprégnait la roche était « gelé » dans la croûte. Périodiquement, les conditions dans la dynamo changeaient et le champ magnétique global s’inversait. Le champ magnétique dirigé de manière opposée a ensuite été gelé dans une croûte plus récente.
À droite: Ces images sont un concept d’artiste du processus qui a pu générer des bandes magnétiques dans la croûte de l’ancienne Mars. Sur l’image de gauche, les flèches bleues et l’aiguille de la boussole indiquent la direction du champ magnétique. La forme jaune-orange représente un bassin de roche fondue (magma) remontant sous la croûte martienne. Les bandes rouges et bleues sont une croûte aimantée de chaque côté d’un centre d’étalement, ou rift. CRÉDIT D’IMAGE: NASA Jack Connerney / Mario Acuna / Chris Meaney
« Comme un magnétophone martien, la croûte a conservé un enregistrement fossile des directions du champ magnétique qui prévalaient à différents moments dans le passé ancien », a déclaré Connerney. Lorsque le noyau chaud de la planète s’est refroidi, la dynamo a cessé et le champ magnétique global de Mars a disparu. Cependant, un enregistrement du champ magnétique a été conservé dans la croûte et détecté par l’instrument Global Surveyor.
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La carte des régions magnétiques martiennes de la mission peut aider à résoudre un autre mystère: l’origine d’une différence d’apparence frappante entre les basses terres du nord de Mars, lisses et peu cratérisées, et les hautes terres du sud fortement cratérisées. La carte révèle que les régions du nord sont en grande partie exemptes de magnétisme, indiquant la croûte septentrionale formée après la mort de la dynamo.
« La dynamo est probablement morte quelques centaines de millions d’années après la formation de Mars. Une possibilité est que les impacts ultérieurs d’astéroïdes suivis d’une activité volcanique aient chauffé et choqué de vastes zones de la croûte nord, oblitérant tous les champs magnétiques locaux et lissant le terrain « , a déclaré Acuna. « Lorsque la croûte s’est refroidie, il n’y avait plus de champ magnétique global pour se figer à nouveau. »
La carte identifie également une région des hauts plateaux du sud comme la plus ancienne croûte non modifiée encore existante sur Mars. Cette zone sur Mars est l’endroit où les bandes magnétiques sont les plus importantes. Les bandes sont orientées approximativement d’est en ouest et mesurent environ 100 miles de large et 600 miles de long, bien que la bande la plus longue s’étende sur plus de 1 200 miles.
« Les bandes sont plus larges que celles de la Terre, peut-être pour plusieurs raisons », a déclaré Connerney. « La croûte martienne aurait pu être générée à une vitesse plus élevée, provoquant l’impression d’un champ magnétique donné sur une zone plus large avant qu’il ne s’inverse. Deuxièmement, le champ magnétique martien peut avoir une direction inversée moins fréquemment, ce qui aurait donné plus de temps à une direction de champ pour s’imprimer dans la croûte en mouvement constant, ce qui aurait donné des bandes plus larges.
« Pour appeler ce motif un centre d’étalement crustal comme celui observé dans les crêtes médio-océaniques sur Terre, nous devons trouver un point de symétrie, où le motif d’un côté correspond au motif de l’autre. Nous n’avons pas encore trouvé de preuve de ce type de symétrie « , a ajouté Connerney.
Liens Web
Communiqué de presse du siège de la NASA – Avr. 29, 1999
La Planète Mars – du site Web SEDS Nine Planets
La vie sur Mars – Un examen des preuves de signes de vie dans la météorite d’Allen Hills
Mars Global Surveyor – page d’accueil
Mars à l’opposition – Images de 1995 du Télescope spatial Hubble
Mars – par Percival Lowell, 1895
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