Basé sur l'analyse des tremblements de terre enregistrés par la mission Aperçu de la NASA, la structure de la croûte de Mars a été déterminée pour la première fois en chiffres absolus. La croûte sous le site d'atterrissage d'InSight a une épaisseur d'environ 20 ou 39 km. Ceci est le résultat des travaux d'un groupe de recherche international dirigé par la géophysicienne Dr Brigitte Knapmeier-Endrun de l'Institut de géologie et de minéralogie de l'Université de Cologne et le Dr Mark Penning du Jet Propulsion Laboratory du California Institute of Technology. L'atterrisseur InSight de la NASA, qui a atterri sur Mars le 26 novembre 2018, explore la croûte, le manteau et le noyau de la planète rouge.
Dans le passé, seules les différences relatives dans l'épaisseur de la croûte martienne pouvaient être estimées, et des hypothèses supplémentaires étaient nécessaires pour obtenir l'épaisseur absolue. La sismologie remplace désormais ces hypothèses par des mesures directes sur le site d'atterrissage et calibre ainsi l'épaisseur de la croûte terrestre pour l'ensemble de la planète. Ce point de données indépendant permet également une estimation de la densité corticale.
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Les données montrent que la couche supérieure a environ 8 (+/-2) km d'épaisseur au site d'atterrissage d'InSight. En dessous se trouve une autre couche jusqu'à environ 20 (+/-5) km. "Il est possible que le manteau commence sous cette couche, indiquant une croûte étonnamment mince, même comparée à la croûte continentale sur Terre", a expliqué Knapmeier-Endrun. Cependant, il est possible que Mars ait une troisième couche crustale, ce qui donnerait à la croûte martienne sous le site d'atterrissage une épaisseur d'environ 39 (+/-8) km. Ceci est plus cohérent avec les résultats précédents, mais le signal de ce niveau n'est pas significatif pour s'adapter aux données existantes. "Cependant, dans les deux cas, nous pouvons exclure la possibilité que toute la croûte soit constituée du même matériau connu à partir de mesures en surface et de météorites martiennes", a déclaré le géophysicien.
Une seule mesure indépendante de l'épaisseur de la croûte sur le site d'atterrissage d'InSight est suffisante pour cartographier la croûte sur la planète entière. Les mesures des satellites en orbite autour de Mars fournissent une image très claire du champ gravitationnel de la planète, permettant aux scientifiques de comparer les différences relatives d'épaisseur de la croûte terrestre aux mesures prises sur le site d'atterrissage. La combinaison de ces données donne une image précise.
L'épaisseur de la croûte martienne est particulièrement intéressante car la croûte s'est formée à un stade précoce de formation à partir des restes d'un manteau en fusion. Ainsi, les données sur sa structure actuelle peuvent également fournir des informations sur l'évolution de Mars. De plus, une compréhension plus précise de l'évolution de Mars aide à comprendre comment les premiers processus de différenciation se sont déroulés dans le système solaire et pourquoi Mars, la Terre et d'autres planètes sont si différentes aujourd'hui.
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