ETTER ET UTFORDRENDE FøRSTE åR På MARS, VISER INSIGHT OSS AT MARS ER SEISMISK AKTIV

Send

Landingslederen NASA og DLR InSight har vært på Mars i over ett år nå. Oppdraget har møtt betydelige utfordringer med å få sin HP³ (Heat Flow and Physical Properties Package) i undergrunnen, men romfartøyets andre instrumenter fungerer som forutsatt. Nå har forskere publisert seks artikler som beskriver noen av oppdragets vitenskapelige resultater.

NASAs vikinglandere var de første som undersøkte Martian seismologi. Begge landsmenn bar et seismometer til overflaten, men de var ikke så sofistikerte som InSight. Separate seismometre som kunne plasseres på overflaten av planeten var for massiv, krevde for mye strøm og tok også opp for mye båndbredde. Så Viking seismometre ble festet til landerne, og ble negativt påvirket av vind og selve landerens aktivitet.

Viking 1s seismometer distribuerte aldri skikkelig og produserte ingen brukbare data. Viking 2s seismometer ble satt ut ordentlig og produserte mye data, men ingen definitive Marsquakes ble oppdaget. Marsvindene gjorde deteksjon vanskelig.

Nå gir InSight oss vårt første virkelige blikk på Martian seismology.

InSight ble lansert i mai 2018 og landet på Mars 26. november 2018. Dets fulle navn er Interior Exploration ved bruk av Seismic Investigations, Geodesy og Heat Transport. Dens oppdrag er å studere Mars 'dype indre ved å måle varmestrøm, seismisk aktivitet og slingring fra Mars' nordpol når solens tyngdekraft trekker på planeten.

Lander har tre primære vitenskapelige instrumenter:

SEIS, Seismic Experiment for Internal Structure, måler Marsquakes og annen intern aktivitet.
Varmeflyt og fysiske egenskaper (HP³) som måler overføringen av varme fra planetens indre til overflaten.
RISE: Rotation and Interior Structure Experiment som måler planetens vingling som igjen avslører størrelsen og tettheten til Mars 'kjerne og mantel.

InSight har også en laser retroreflektor, værovervåkningsutstyr, en instrumenteringsarm og kameraer.

InSight har slitt med å få HP³ instrument, også kjent som "føflekken", i posisjon til å ta målinger, og Space Magazine har dekket disse kampene og den pågående innsatsen for å overvinne dem. Men selv med føflekken ikke har bidratt mye, har landeriet levert noe solid vitenskap. Totalt seks artikler ble nettopp publisert som beskrev den vitenskapen. Fem er i tidsskriftet Nature og en er i Nature Communications:

Atmosfæren til Mars som observert av InSight
De første resultatene fra InSight-oppdraget på Mars
Geologi av landingsplassen InSight på Mars
Mars seismisitet
InSight søker høyt for å se nedenfor
Begrensninger på den grunne elastiske og anelastiske strukturen til Mars fra InSight seismiske data

I “Seismisiteten til Mars” maler hovedforfatter D. Giardini og medforfattere et bilde av Mars som en seismisk aktiv planet. InSight har målt over 450 seismiske signaler, mye mer enn forventet, selv om bare 174 ble oppdaget i oppdragets første ti måneder og dekket i disse resultatene. Skjelvene er relativt svake sammenlignet med jordskjelv.

På jorden er skjelv forårsaket av at tektoniske plater sliper mot hverandre. Mars har ingen tektoniske plater, så skjelvene har en annen årsak. Planeten kjøler seg ned og trekker seg sammen samtidig. Når den trekker seg sammen, har overflaten å sprekke, noe som fører til Marsquakes.

Det er to brede kategorier av Marsquakes i dataene. 150 av dem var grunne, relativt svake skjelv som forplantet seg gjennom jordskorpen. 24 av dem var kraftigere og dypere. De har sin opprinnelse på forskjellige steder i klodens jordskorpe. De var imidlertid alle svakere sammenlignet med jordskjelv. De kraftigste som ble oppdaget av InSight var mellom 3 og 4 på Richters skala. Et jordskjelv må være minst 5,5 for å skade strukturer.

Dataene viser også at mens frekvensen for svakere skjelv holdt seg den samme i tidsperioden dataene ble samlet inn, økte hyppigheten av sterkere skjelv. Forskerne har ingen forklaring på dette, men de kan ha sammenheng med sesongmessige bane- og / eller termiske effekter.

Da oppdraget var planlagt, var det en viss bekymring for at SEIS ville måle meteorittpåvirkninger som ville komplisere dataene. Men ifølge InSight-teamet, kom all den seismiske aktiviteten som SEIS oppdaget, fra Mars indre.

Det kraftigste skjelvet som InSight oppdaget var omtrent 4. Størrelse. Det var ikke kraftig nok til å trenge inn under jordskorpen, dypere inn i mantelen og kjernen. I følge Bruce Banerdt, InSight-hovedetterforsker ved JPL, er disse "de saftigste delene av eplet" når det gjelder å studere interiøret eller Mars. Forskere venter fortsatt på at et kraftigere Marsquake skal forplante seg så dypt, og for å fortelle dem mer om det dypere indre av planeten.

Noe av den sterkeste seismiske aktiviteten var sentrert om Cerberus Fossae-regionen. De to sterkeste skjelvene oppsto der. Cerberus Fossae-regionen er en serie med stort sett parallelle feil i Marsskorpen, i Cerberus-regionen.

Cerberus Fossae feil er assosiert med mulig nylig vulkansk aktivitet, og mulig nylig tektonisk aktivitet. Regionen viser også nyere kampspor, som antyder seismisk aktivitet.

Cerberus Fossae inneholder også gamle vannkanaler, som nylig var delvis fylt med lava, kanskje så lite som for 10 millioner år siden. Så lite som for 2 millioner år siden brakk seismisk aktivitet noen av disse strømningene.

"Det handler omtrent om den yngste tektoniske funksjonen på planeten," sa planetgeologen Matt Golombek fra JPL. "Det at vi ser bevis på risting i dette området er ikke en overraskelse, men det er veldig kult."

“Over 44 år siden Viking-oppdragets første forsøk²⁷, InSight SEIS-instrumentet har avslørt at Mars er seismisk aktiv, sier forfatterne i papiret. "I de første 207 solsene med data som kontinuerlig ble registrert på Mars, oppdaget vi 174 hendelser som ikke kan forklares med lokale atmosfæriske eller land-induserte vibrasjoner; disse blir tolket som marsquakes. ”

Det er mye mer data å komme fra InSight, spesielt hvis HP³ instrumentet kan implementeres med hell. Oppdraget vil vare omtrent ett år til, og innen den tid vil RISE-instrumentet ha to års verdi. Alle disse dataene sammen med HP³ og seismometeret, vil male et enda tydeligere bilde av Mars indre.