Les données sismiques de la mission InSight de la NASA révèlent que Mars abritait autrefois d’immenses poches de magma interconnectées sous sa croûte — un type de magmatisme que l’on croyait propre à la Terre. Cette découverte, publiée dans Nature Astronomy, rebat les cartes sur la géologie martienne et ses implications pour l’habitabilité passée de la planète rouge.

Ce que vous allez apprendre

• Comment les données sismiques d’InSight ont permis d’identifier deux types de roches distincts à 24 km de profondeur dans la croûte martienne
• Pourquoi ces immenses chambres magmatiques interconnectées pourraient avoir rendu Mars habitable plus longtemps qu’on ne le pensait
• Ce que cette géologie complexe implique pour les futures missions habitées et l’exploitation minière de Mars

InSight révèle une limite inattendue dans la croûte martienne

Entre 2018 et 2022, le sismomètre d’InSight a enregistré des secousses martiennes — provoquées par des impacts de météorites ou des mouvements internes — et analysé la façon dont elles se propageaient à travers la planète. Ces données avaient mis en évidence une limite entre deux couches de croûte à 24 kilomètres de profondeur, sans qu’on puisse l’expliquer.

Une équipe de l’Université d’Oxford a désormais identifié les roches correspondant à ces données. Au-dessus de 24 km : une épaisse couche de roche mafique, riche en fer, magnésium et silice. En dessous : une roche ultramafique cristalline plus dense, appauvrie en silice, qui descend jusqu’à la limite entre la croûte et le manteau, 14 km plus bas.

Des océans de magma sous une planète sans tectonique des plaques

Cette différenciation — les matériaux denses se déposant sous les plus légers, comme l’huile se séparant de l’eau — ne peut se produire que dans d’immenses poches de magma liquide. Les chercheurs concluent que de gigantesques chambres magmatiques ont autrefois existé dans la croûte martienne, s’étendant sur des centaines voire des milliers de kilomètres, toutes interconnectées.

Ce type de magmatisme transcrustal n’avait jusqu’ici été observé que sur Terre. Or Mars est une planète à « couvercle stagnant » — sans tectonique des plaques — ce qui laissait supposer une géologie interne simple et homogène. Cette découverte contredit radicalement cette vision.

Les grands systèmes volcaniques martiens comme Olympus Mons et les volcans de Tharsis ne seraient pas des points chauds isolés, mais des manifestations d’un réseau magmatique massif et interconnecté sous la surface.

Crédit : NASA/JPL–Caltech

Illustration de la sonde InSight sur Mars.

Une planète plus habitable qu’on ne le croyait

Ces immenses chambres magmatiques auraient pu avoir des implications directes sur l’habitabilité passée de Mars. En rejetant des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, ce volcanisme à grande échelle aurait pu épaissir l’atmosphère martienne et maintenir des températures plus chaudes pendant des périodes prolongées — compensant partiellement la petite taille de la planète, sa faible gravité et l’absence de champ magnétique protecteur.

Selon Jon Wade de l’Université d’Oxford, cette découverte soulève aussi une question plus large : « Si Mars a pu développer une croûte aussi complexe sans tectonique des plaques, alors les conditions nécessaires à l’habitabilité pourraient apparaître sur davantage de planètes qu’on ne le pensait. »

Des richesses minérales plus accessibles qu’imaginé

Le retraitement intense de la croûte par ces systèmes magmatiques aurait pu déposer des concentrations métalliques inhabituellement proches de la surface martienne. Tobermory Mackay-Champion, auteur principal de l’étude, souligne que Mars pourrait receler des richesses minérales bien plus importantes et accessibles qu’on ne le supposait — un argument supplémentaire pour les futures missions habitées et, à terme, des colonies permanentes sur la planète rouge.