La sismicité sur Mars pleine de surprises, dans la première année continue de données – Technoguide

Le progiciel de sismomètre SEIS de l’atterrisseur Mars InSight a collecté sa première année martienne continue de données, révélant quelques surprises parmi les plus de 500 séismes détectés jusqu’à présent.

Lors de la réunion annuelle 2021 de la Seismological Society of America (SSA), Savas Ceylan de l’ETH Zürich a discuté de certaines des conclusions du Marsquake Service, la partie de l’équipe au sol InSight qui détecte les tremblements de terre et organise le catalogue de sismicité de la planète.

Les tremblements de terre diffèrent des tremblements de terre de plusieurs manières, a expliqué Ceylan. Pour commencer, ils sont beaucoup plus petits que les tremblements de terre, avec le plus grand événement enregistré à des distances télésismiques autour de la magnitude 3,6. SEIS est capable de détecter ces petits événements car le bruit sismique de fond sur Mars peut être beaucoup plus faible que sur Terre, sans le tremblement constant produit par les vagues de l’océan.

“Pendant une grande partie de l’année martienne, du coucher du soleil jusqu’aux petites heures, l’atmosphère martienne devient très calme, donc il n’y a pas non plus de bruit local”, a-t-il déclaré. “De plus, nos capteurs sont optimisés et protégés pour fonctionner dans des conditions martiennes sévères, telles que des températures extrêmement basses et les fluctuations de température diurnes extrêmes sur la planète rouge.”

Les tremblements de terre existent également en deux variétés distinctes: les événements à basse fréquence avec des ondes sismiques se propageant à différentes profondeurs dans le manteau de la planète et les événements à haute fréquence avec des ondes qui semblent se propager à travers la croûte. “En ce qui concerne la décroissance de l’énergie sismique au fil du temps, les événements à basse fréquence ressemblent davantage à des tremblements de terre” dans lesquels les secousses disparaissent relativement rapidement, a déclaré Ceylan, “tandis que les événements à haute fréquence ressemblent à des tremblements de lune” en persistant pendant périodes plus longues.

La grande majorité des événements sont de haute fréquence et se produisent à des centaines de kilomètres de distance de l’atterrisseur. “Il n’est pas tout à fait clair pour nous comment ces événements pourraient être confinés uniquement à l’énergie haute fréquence alors qu’ils se produisent à de si grandes distances”, a-t-il déclaré. “En plus de cela, la fréquence de ces événements semble varier au cours de l’année martienne, ce qui est un schéma que nous ne connaissons pas du tout de la Terre.”

Seule une poignée de tremblements de terre ont des arrivées de phase sismique claires – l’ordre dans lequel les différents types d’ondes sismiques arrivent à un endroit – ce qui permet aux chercheurs de calculer la direction et la distance d’où proviennent les ondes. Tous ces tremblements de terre proviennent d’une zone engloutie de la surface appelée Cerberus Fossae, à environ 1800 kilomètres de l’InSight Lander.

Cerberus Fossae est l’une des plus jeunes structures géologiques de Mars et peut s’être formée à partir de failles extensionnelles ou d’affaissements dus à la mise en place de digues. Des études récentes suggèrent que le mécanisme d’extension pourrait être à l’origine des tremblements de terre de Cerberus Fossae, a noté Ceylan, “cependant, nous avons un long chemin devant nous pour être en mesure d’expliquer les principaux mécanismes tectoniques derrière ces tremblements de terre.”

Le plus grand défi pour le service Marsquake et l’équipe scientifique d’InSight a été “de s’adapter aux signaux inattendus dans les données d’une nouvelle planète”, a déclaré Ceylan.

Bien qu’il y ait eu des efforts importants pour protéger le SEIS du bruit non sismique en le couvrant et en le plaçant directement sur la surface martienne, ses données sont toujours contaminées par les conditions météorologiques et le bruit de l’atterrisseur.

“Nous devions comprendre le bruit sur Mars à partir de zéro, découvrir comment nos sismomètres se comportent, comment l’atmosphère de Mars affecte les enregistrements sismiques et trouver des méthodes alternatives pour interpréter correctement les données”, a déclaré Ceylan.

Il a fallu un certain temps au Service pour être “confiant dans l’identification des différents types d’événements”, a-t-il ajouté, “en distinguant ces signaux faibles du bruit de fond riche et varié, et en étant capable de caractériser ces nouveaux signaux de manière systématique pour se -Catalogue cohérent. “

Le catalogue et les données de sismicité InSight sont rendus publics via IPG Paris, IRIS et PDS selon un calendrier de trois mois, avec un délai de données de trois mois.

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