A Marson található InSight lander adatait felhasználva a Rice Egyetem szeizmológusai elvégezték az első méréseket három felszín alatti határon, a kéregtől a Vörös bolygó magjáig.
"Ez végső soron segít megérteni a bolygók kialakulását"-mondta Alan Lewander, a Geophysical Research Letters című folyóiratban megjelent tanulmány társszerzője. A Mars kéregvastagságát és magmélységét számos modell segítségével számolták ki, Levander szerint az InSight adatai lehetővé tették az első közvetlen méréseket, amelyek felhasználhatók a modellek érvényesítésére és javítására.
"Mivel a Marson nem létezik lemeztektonika, korai története nagyrészt megmarad a Földhöz képest"-mondta a tanulmány társszerzője, Xizhuang Deng, a Rice végzős hallgatója. "A Mars szeizmikus határainak mélységének becslése útmutatást adhat a múlt jobb megértéséhez, valamint általában a szárazföldi bolygók kialakulásához és fejlődéséhez."
A nyomok megtalálása a Mars belsejéről és az azt alakító folyamatokról kulcsfontosságú kihívás az InSight, a robot novemberben leszálló robot lander számára. A szonda kupolás szeizmométere lehetővé teszi a tudósok számára, hogy hallják a bolygón halk zúgást, miközben az orvos sztetoszkóppal hallgatja a beteg szívverését.
A szeizmométerek a szeizmikus hullámok rezgését mérik. Mint egy kör alakú hullámzás, amely jelzi azt a helyet, ahol a kavicsok megtörték a tó felszínét, szeizmikus hullámok áramlanak át a bolygón, jelezve az olyan zavarok helyét és méretét, mint a meteorcsapások vagy a földrengések, az úgynevezett Marsquakes on Mars. Az InSight szeizmométer 2019 februárjától szeptemberig több mint 170 -et rögzített.
A szeizmikus hullámok is kismértékben változnak, amikor áthaladnak a különböző kőzeteken. A szeizmológusok több mint egy évszázada tanulmányozták a Föld szeizmográfiai nyilvántartásának mintáit, és felhasználhatják az olaj- és gázmezők, valamint sokkal mélyebb rétegek feltérképezésére.
"A hagyományos módszer a föld alatti szerkezetek vizsgálatára a földrengés jeleinek elemzése a szeizmikus állomások sűrű hálózata segítségével" - mondta Dan. „A Mars tektonikailag sokkal kevésbé aktív, vagyis sokkal kevesebb Marsquake lesz rajta a Földhöz képest. Sőt, mivel a Marson csak egy szeizmikus állomás található, nem használhatunk szeizmikus hálózatokon alapuló módszereket."
Levander és Dan a környezeti zaj autokorrelációs módszerével elemezte az InSight szeizmikus adatait 2019 -ből. "Folyamatos zajadatokat használ a Mars egyetlen szeizmikus állomásáról, hogy erős visszaverődéseket nyerjen a szeizmikus határokból" - mondta Dan.
Az első határ, amelyet Dan és Levander mért, a Mars kérge és köpenye közötti rés volt, közel 35 km -rel a landoló alatt.
A második egy átmeneti zóna a köpenyben, ahol a magnézium és a vas -szilikátok geokémiai változásokon mennek keresztül. A zóna felett az elemek alkotják az ásványi olivint, alatta pedig a hő és a nyomás új ásványt, wadsleyit -et présel. Ezt a zónát 1110-1170 km-re fedezték fel az InSight alatt.
„Az olivin-wadsleyit átmeneti hőmérséklete fontos kulcsa a Mars termikus modelljeinek építésében”-mondta Dan. "Az átmenet mélységéből könnyen kiszámíthatjuk a nyomást, majd a hőmérsékletet."
A harmadik határ, amelyet ő és Levander mértek, a Mars köpenye és vasban gazdag magja közötti határ, amelyet körülbelül 1520-1600 km-re találtak a landoló alatt. „Ennek a határnak a jobb megértése információval szolgálhat a bolygó fejlődéséről, kémiailag és termikusan is” - mondta Dan.