Même si tous ne sont pas ressentis par les populations, des milliers de séismes se produisent chaque jour sur Terre. Ils témoignent des tensions et des mouvements qui affectent la lithosphère terrestre, cette enveloppe rigide sur laquelle nous marchons. Cette enveloppe est en effet découpée en une multitude de plaques, qui bougent les unes par rapport aux autres : c'est ce que l'on appelle l'activité tectonique. Celle-ci est liée à la dynamique interne qui anime notre Planète et plus particulièrement aux mouvements de convection qui brassent le manteau.

Mars : une planète sans tectonique des plaques

Sur Mars, la situation est toutefois très différente. La planète ne possède pas de tectonique des plaques comparable à celle de la Terre. Sa lithosphère forme plutôt une enveloppe continue, parfois qualifiée de « couverture stagnante », qui n'est pas constamment fragmentée et recyclée. Les terrains anciens y sont ainsi beaucoup mieux préservés. Les séismes martiens sont donc rares et de magnitude bien plus faible que sur Terre.

Pourtant, ils existent bel et bien. En 2018, la Nasa a posé sur la planète un sismomètre (mission InSight) afin d'enregistrer ces petits « tremblements de Mars ». Grâce aux ondes captées, les chercheurs ont ainsi pu pour la première fois échographier la planète en profondeur.

L'objectif était également de mieux comprendre l'origine de ces tremblements. Si certains ont été attribués à des impacts météoritiques, deux événements majeurs ont attiré particulièrement l'attention des scientifiques. En 2021 et 2022, le sismomètre d'InSight a en effet enregistré deux séismes plus puissants, de magnitude 4,2 et 4,7, respectivement. Aucun impact n'a pu être associé à ces deux « puissants » séismes et la localisation de leur épicentre a finalement poussé les chercheurs à conclure qu'il s'agissait bien de séismes d'origine tectonique. Par « tectonique », il faut entendre qu'il s'agit du relâchement de tensions emmagasinées au sein de la lithosphère martienne.

Image du sismomètre d'Insight à la surface de Mars, recouvert de poussière. © Nasa, JPL-Caltech

Sous Valles Marineris, des failles toujours en mouvement ?

Une nouvelle étude s'est ainsi focalisée sur l'événement survenu en 2021, de magnitude 4,2 et référencé comme le séisme S0976a. Son épicentre avait déjà été situé dans la région de Valles Marineris, ce gigantesque canyon (le plus grand de Système solaire) qui découpe la croûte martienne sur plus de 4 000 kilomètres de long et jusqu'à 8 kilomètres de profondeur. Mais les chercheurs ont affiné cette localisation et découvert que le séisme est associé à un glissement sur une faille profonde, entre 20 et 40 kilomètres sous la surface.

« Ce que nous observons, c'est que ce paysage n'est pas simplement un vestige géologique inerte : des failles situées en profondeur sous le canyon peuvent encore glisser et provoquer des séismes martiens, longtemps après l'arrêt des processus géologiques qui les ont initialement formées », explique Jung-Hun Song, auteur principal de l'étude publiée dans la revue Nature communications.

La modélisation du séisme S0976a révèle un glissement horizontal le long d'une faille ancienne sous Valles Marineris. Plusieurs facteurs pourraient expliquer sa réactivation : le refroidissement de Mars, les contraintes liées à la région volcanique de Tharsis et les déformations de la croûte provoquées par la formation du canyon. © Song et al. 2026, Nature communications

Valles Marineris témoigne d'une histoire géologique particulièrement mouvementée, marquée notamment par d'importantes déformations tectoniques. Si les grands épisodes de formation du canyon sont anciens, les contraintes qui affectent la lithosphère martienne n'ont donc pas totalement disparu. Plusieurs facteurs pourraient ainsi expliquer ce mouvement : le refroidissement progressif de Mars, les contraintes exercées par la région volcanique de Tharsis et les effets locaux liés à la présence du canyon. 

Au-delà de Mars, cette découverte pourrait inciter les planétologues à rechercher des signes d'activité sismique sur d'autres corps célestes considérés comme géologiquement inactifs. Ces mouvements internes sont en effet susceptibles d'influencer les échanges de chaleur et de matière entre l'intérieur et la surface d'une planète, des paramètres qui comptent également dans l'évaluation de son habitabilité.