Le suivi orbital révèle une profonde asymétrie entre les hémisphères de Mars

Des chercheurs ont exploité 16 années de suivi de sondes spatiales pour détecter une asymétrie à l’échelle planétaire dans les profondeurs de Mars. Publiés dans Nature, leurs travaux appliquent pour la première fois la tomographie par effets de marée à la planète rouge et suggèrent que le contraste entre ses paysages du nord et du sud reflète des différences qui s’étendent à plus de 1 000 kilomètres dans le manteau.

L’orbite excentrique et l’axe incliné de Mars font varier l’attraction gravitationnelle du Soleil, provoquant de légères déformations de la planète au cours de son année de 687 jours. En analysant les données de suivi radio de Mars Global Surveyor, Mars Odyssey et Mars Reconnaissance Orbiter, l’équipe a isolé de subtiles variations gravitationnelles qui modifiaient les trajectoires des sondes. La réponse mesurée s’écartait jusqu’à 300 % des prévisions établies pour une Mars symétrique.

Les modèles fondés sur ces observations indiquent que la rigidité du manteau diffère de plus de 20 % entre les hémisphères. Le manteau austral, plus souple, pourrait être de 200 à 400 degrés Celsius plus chaud que celui situé sous les plaines du nord. Fait remarquable, la frontière souterraine modélisée suit la démarcation observée en surface, là où les hauts plateaux accidentés du sud rencontrent les basses terres plus lisses du nord et où l’épaisseur moyenne de la croûte diffère d’environ 25 kilomètres.

L’explication thermique reste tributaire des modèles et ne démontre pas l’existence d’une couche continue de roche en fusion. Des mesures effectuées en plusieurs endroits à la surface aideraient à la mettre à l’épreuve. Parmi les causes possibles figurent un impact ancien, la convection du manteau et le piégeage de la chaleur interne par la croûte plus épaisse du sud.