Pour la première fois, l'oscillation de Chandler a été détectée sur un autre corps du système solaire. Grâce à ce mouvement, on pourrait en apprendre plus sur l'intérieur de Mars.

Une oscillation qui n’avait jusqu’à présent été observée que sur la Terre a été détectée ailleurs : sur Mars. La découverte, relayée par Eos (un journal de l’Union américaine de géophysique) le 4 janvier 2021, a été présentée en octobre dernier dans Geophysical Research Letters.

« Pour la première fois sur un corps du système solaire autre que la Terre, une composante du mouvement de l’axe de rotation de Mars à la surface de Mars, appelé oscillation de Chandler, a été détectée », écrivent les auteurs. Ce mouvement répété se produit au niveau d’un corps en rotation qui n’est pas parfaitement une sphère. Un tel déséquilibre influence la rotation, ce qui explique que l’objet ne se comporte pas comme un globe tournant parfaitement : il faut plutôt imaginer une toupie perdant de la vitesse, décrit l’Union américaine de géophysique dans sa publication.

Dans le cas de la Terre, l’oscillation de Chandler varie de 3 à 6 mètres aux pôles. Le mouvement se répète tous les 433 jours environ, rappelle l’Union américaine de géophysique. Le mouvement persiste du fait des fluctuations du fond de l’océan et de la pression atmosphérique.

Pôle nord de Mars. // Source : Flickr/CC/Justin Cowart (photo recadrée)

Mieux comprendre l’intérieur de Mars

Pour identifier le mouvement, les scientifiques se sont servi des observations de plusieurs sondes, dont Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter et Mars Global Surveyor, pendant presque 20 ans. Il a tout particulièrement été possible de déterminer l’oscillation en calculant son effet gravitationnel sur les orbites de Mars Odyssey et Mars Reconnaissance Orbiter. Ainsi, les chercheurs ont pu voir qu’à la surface de Mars, les pôles semblent s’éloigner de l’axe de rotation, jusqu’à 10 centimètres, pendant un cycle qui dure environ 207 jours. Ce mouvement a « une direction presque circulaire dans le sens inverse des aiguilles d’une montre vu du pôle Nord », décrivent les scientifiques.

La découverte de ce mouvement au niveau de Mars n’est pas seulement intéressante par son aspect inédit. Détecter cette oscillation de Chandler « améliore notre compréhension de la dissipation d’énergie dans le manteau pour des intervalles de temps proches de la période d’oscillation », expliquent les auteurs. Autrement dit, connaître le temps qu’il faut au pôle pour achever un cycle d’oscillation est très utile pour étudier la capacité du manteau martien à se déformer. Ainsi, on peut espérer en savoir davantage sur les propriétés du manteau ainsi que la température et la composition de l’intérieur de Mars.

Comme sur Terre, on pourrait s’attendre à ce que le mouvement s’éteigne de lui-même, mais ce n’est vraisemblablement pas le cas. Il va donc falloir chercher pourquoi l’oscillation perdure. Une hypothèse reposerait sur les changements dans la pression atmosphérique de la planète.

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