Mars accélère : un volcan caché pourrait faire tourner la planète rouge de plus en plus vite

Mise à jour le 2026-03-26 21:00:00 : Mars, longtemps considérée comme éteinte, révèle une activité interne inattendue.

On pensait Mars définitivement éteinte. Une planète fossilisée, dont les volcans se sont tus il y a des millions d’années et dont le sol ne tremble plus que rarement. Pourtant, les données s’accumulent et racontent une autre histoire. Quelque chose d’inattendu se produit sous la surface de la planète rouge : elle accélère. Son jour raccourcit légèrement, année après année, comme si une force intérieure invisible tirait les rênes.

Ce signal discret, mesuré avec précision par la mission InSight de la NASA, intrigue les planétologues depuis sa confirmation en 2023. D’où vient cette énergie ? Qu’est-ce qui bouge à l’intérieur d’une planète supposément inerte ? Une étude publiée en 2026 dans le Journal of Geophysical Research: Planets par Bart Root et ses collègues apporte une réponse aussi précise que dérangeante.

Mars tourne de plus en plus vite, et personne ne sait vraiment pourquoi

Depuis les premières mesures effectuées par les sondes Viking dans les années 1970, les scientifiques savent mesurer avec précision la vitesse de rotation de Mars. Et ce qu’ils observent depuis quelques décennies les intrigue : la planète rouge accélère. Son jour raccourcit de 7,6 × 10⁻⁴ millisecondes par an. C’est infime, mais c’est réel, mesuré et confirmé en 2023 par Le Maistre et ses collègues dans Nature, grâce aux données radio de la mission InSight. À l’échelle humaine, cette accélération est imperceptible. À l’échelle géologique, elle traduit un déséquilibre interne profond.

Comment une planète peut-elle accélérer sa rotation ? La physique répond simplement : si la masse se redistribue vers l’axe de rotation, le moment d’inertie diminue et la rotation s’emballe. C’est le même principe qu’un patineur artistique qui ramène ses bras contre son corps pour tourner plus vite. Sur Mars, quelque chose bouge donc à l’intérieur. Quelque chose de lourd remonte vers le centre, ou se déplace de façon à réduire le moment d’inertie de la planète.

Dans la récente étude, les chercheurs ont modélisé l’intérieur de Mars en combinant le champ gravitationnel mesuré depuis l’orbite avec les données sismiques d’InSight. Leur modèle révèle une anomalie de masse profonde sous la région volcanique de Tharsis. Concrètement, une masse anormalement légère, donc moins dense que le manteau environnant, qui remonte lentement. Selon les auteurs, cette masse en ascension modifie la répartition interne de la matière martienne. Et cette redistribution, calculée en première approximation, correspond précisément à l’accélération de rotation mesurée. Mars accélère parce que quelque chose monte en elle.

Sous Tharsis, une anomalie de masse remonte du manteau

Pour comprendre ce qui remonte, il faut d’abord situer le décor. La région de Tharsis est le relief le plus imposant du Système solaire. Ce plateau volcanique, comparable en superficie à l’Afrique, porte les plus grands volcans connus : Olympus Mons culmine à 21,2 km. Sa masse colossale a même décalé l’axe de rotation de Mars lors de sa formation, il y a environ 3,7 milliards d’années.

Depuis l’orbite, Tharsis déforme le champ gravitationnel de Mars. Les satellites qui la survolent accélèrent légèrement sous l’effet de cette masse concentrée, puis ralentissent en s’en éloignant. Ce ballet orbital révèle une anomalie massive au centre de la région et un creux gravitationnel tout autour, comme une bosse entourée d’un fossé. Ce type de signal aux très grandes longueurs d’onde reflète ce qui se passe en profondeur, dans le manteau. Plus la longueur d’onde est grande, plus la source est enfouie.

Et c’est là que le problème se pose. Root et ses collègues l’ont montré : leur modèle échoue systématiquement à reproduire ce signal. Peu importe comment on ajuste l’épaisseur de la croûte ou sa rigidité, le fossé entre le modèle et la réalité persiste. La source est plus profonde que la lithosphère. Ils ont alors cherché, en profondeur, ce qui pouvait expliquer ce résidu.

La solution qui colle le mieux aux données est une masse anormalement légère — environ 60 kg/m³ moins dense que le manteau environnant — localisée à 1 200 km de profondeur, large de 1 500 km et épaisse de 400 km. C’est un disque de matière chaude aussi large que l’Europe occidentale, enfoui aux trois quarts du chemin vers le noyau. Comme une bulle d’air dans l’eau, cette matière plus légère remonte naturellement. Et Mars, mécaniquement, s’emballe un peu.

InSight, la clé qui a permis de voir l’invisible

Cette découverte n’aurait pas été possible sans la mission InSight. Avant son atterrissage en 2018 dans la plaine d’Elysium Planitia, les modèles de l’intérieur martien souffraient d’une ambiguïté paralysante : trop de paramètres inconnus, trop peu de contraintes indépendantes. L’épaisseur de la croûte pouvait varier entre 24 et 72 km selon les études, laissant les modèles gravitationnels flotter dans un espace de solutions trop large pour être utile.

InSight a tranché. Son sismomètre a enregistré des ondes traversant la planète et a permis d’estimer l’épaisseur de la croûte sous le site d’atterrissage à 39 ± 8 km. La lithosphère s’étend jusqu’à 500 ± 100 km de profondeur. Le noyau est encore partiellement liquide. Ces mesures directes ont permis à Root et ses collègues d’ancrer leur modèle gravitationnel à des réalités physiques, réduisant drastiquement l’ambiguïté des paramètres.

Le résultat : une croûte moyenne de 55 km d’épaisseur, une densité crustale de 3 050 kg/m³, une épaisseur élastique de 100 km pour la lithosphère. Ces valeurs, obtenues par analyse de sensibilité spectrale, s’accordent avec les mesures sismiques d’InSight à l’intérieur des marges d’incertitude. Le modèle combiné — flexure lithosphérique plus convection mantellique — reproduit alors le champ gravitationnel global de Mars bien mieux que n’importe quelle approche précédente. Et surtout, il fait apparaître ce signal résiduel dans les grandes longueurs d’onde, ce signal centré sur Tharsis que rien d’autre n’explique. InSight n’a pas seulement mesuré des tremblements de sol. Elle a fourni le fil conducteur qui permet de relier l’accélération de rotation de Mars à une structure géologique profonde, invisible depuis la surface, mais bien réelle.

Mars géologiquement active : ce que cela change pour nous

Un panache mantellique ascendant sous Tharsis, c’est une idée qui bouscule le portrait classique de Mars comme planète froide et morte. Mais les implications vont au-delà du seul débat géologique. Si ce panache est réel et actif, Mars n’a pas fini d’évoluer. Ses volcans, endormis en surface depuis des millions d’années, pourraient un jour retrouver une activité. Les auteurs notent que la cadence de montée du panache est cohérente avec la périodicité du volcanisme martien enregistrée dans les archives géologiques. Les météorites dites shergottites, des roches martiennes tombées sur Terre, témoignent d’éruptions très récentes à l’échelle géologique. Un panache actuellement à mi-manteau pourrait en être la source.

Mais comment vérifier cela avec certitude ? Root et ses collègues sont clairs sur ce point. Les données actuelles ne suffisent pas. Il faudrait une mission gravitationnelle dédiée à Mars, capable de détecter l’évolution temporelle du champ de gravité de la planète. Un panache en mouvement, par sa taille et sa densité, modifie ce champ au fil du temps.

L’enjeu dépasse Mars. Comprendre si un panache mantellique peut se maintenir dans les conditions actuelles du manteau martien — froid, visqueux, peu conducteur — répondrait à des questions fondamentales sur l’évolution thermique des planètes rocheuses. Venus, la Terre, Mars : chacune a suivi une trajectoire différente. Savoir pourquoi Mars a ralenti son activité interne, ou si elle ne l’a pas vraiment fait, est une clé pour comprendre ce qui rend une planète habitable sur le long terme. L’accélération de rotation martienne est peut-être le battement de cœur d’une planète encore vivante.

Source : Root, B., et al., (2026). “Describing the global gravity field of Mars with lithospheric flexure and deep mantle flow”. Journal of Geophysical Research: Planets, 131, e2024JE008765.

Sources

Source : Science et Vie

Source : Journal of Geophysical Research: Planets

Source d’origine : Voir la publication initiale

Date : 2026-03-26 21:00:00 — Site : www.science-et-vie.com

Auteur : Cédric Balcon-Hermand — Biographie & projets

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Publié le : 2026-03-26 21:00:00 — Slug : mars-accelere-un-volcan-cache-ferait-tourner-la-planete-rouge-de-plus-en-plus-vite

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