Dans la période du 4 au 6 juillet 2019, une série de puissants tremblements de terre se sont produits dans l'État de Californie, provoquant plus de 10 XNUMX répliques en une courte période. Voyant une opportunité, des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA et du Cal Institute of Technology ont lancé des instruments attachés à des ballons à haute altitude au-dessus de la région dans l'espoir de réaliser la première détection par ballon d'un tremblement de terre naturel. Leur objectif était de tester la technologie pour une utilisation future sur Vénus, où des ballons équipés d'instruments scientifiques pourraient survoler la surface extrêmement inhospitalière de la planète.
Et ils ont réussi. Le 22 juillet, des baromètres très sensibles sur l'un des ballons ont enregistré des ondes sonores à basse fréquence causées par un choc souterrain. Dans une nouvelle étude, l'équipe du ballon décrit comment une méthode similaire pourrait aider à percer les mystères de Vénus, où les températures de surface sont suffisamment chaudes pour faire fondre le plomb.
Le Jet Propulsion Laboratory et le Cal Institute of Technology développent depuis 2016 une méthode sismologique basée sur des ballons. Parce que les ondes sismiques créent des ondes sonores, les informations sont transmises du sous-sol à l'atmosphère. Des données scientifiques précieuses peuvent alors être recueillies en étudiant les ondes sonores de l'air, tout comme les sismologues étudient les ondes sismiques de la Terre. Si cela peut être réalisé sur Vénus, les scientifiques trouveront un moyen d'étudier l'intérieur mystérieux de la planète sans avoir à placer d'équipement sur son extrême surface.
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Lors des répliques qui ont suivi le tremblement de terre de Ridgecrest en 2019, Attila Komyati et ses collègues du JPL ont mené la campagne en lâchant deux ballons héliotropes. Selon le projet, les ballons s'élèvent à une altitude d'environ 18 à 24 km lorsqu'ils sont chauffés par le soleil et reviennent au sol au crépuscule. Au fur et à mesure que les ballons dérivaient, les baromètres qu'ils transportaient mesuraient les changements de pression atmosphérique dans la région, tandis que les faibles vibrations acoustiques des répliques se propageaient dans l'air.
Lors de tests préliminaires, les chercheurs ont détecté des signaux acoustiques d'ondes sismiques générées par le marteau sismique, ainsi que des explosifs détonés au sol sous des ballons captifs. Mais les chercheurs peuvent-ils faire la même chose avec des ballons volant au-dessus d'un tremblement de terre ? Le principal problème, entre autres, était qu'il n'y avait aucune garantie qu'un tremblement de terre se produise même lorsque les ballons étaient en l'air.
Le 22 juillet, ils ont eu de la chance : des sismomètres au sol ont enregistré une réplique d'une magnitude de 4,2 à une distance d'environ 80 km d'eux. Après environ 32 secondes, un ballon a détecté une vibration acoustique à basse fréquence - un type d'onde sonore inférieure au seuil de l'ouïe humaine appelée infrason - qui l'a submergé alors qu'il montait à une altitude de près de 4,8 miles. Grâce à l'analyse et à la comparaison avec des modèles informatiques et des simulateurs, les chercheurs ont confirmé qu'ils avaient détecté un tremblement de terre naturel pour la première fois à l'aide d'un appareil monté sur un ballon.
Les chercheurs continueront de lancer des ballons au-dessus des régions sismiquement actives pour mieux comprendre les signatures infrasonores associées à ces événements. En attachant plusieurs baromètres au même ballon et en pilotant plusieurs ballons simultanément, ils espèrent localiser l'emplacement d'un tremblement de terre sans avoir besoin de confirmation des stations au sol.
Alors que l'équipe du ballon Vénus continue d'explorer ces possibilités, ses collègues de la NASA vont aller de l'avant avec deux missions qui l'agence a récemment choisi pour un vol vers Vénus entre 2028 et 2030 : VERITAS étudiera la surface et l'intérieur de la planète, et DAVINCI+ étudiera son atmosphère. L'Agence spatiale européenne a également annoncé sa propre mission EnVision à Vénus Ces missions offriront de nouveaux indices sur les raisons pour lesquelles la planète autrefois semblable à la Terre est devenue si inhospitalière.
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