science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe zwaartekrachtkaart suggereert dat Mars een poreuze korst heeft

Een nieuwe kaart van de dikte van de korst van Mars toont minder variatie tussen dikkere gebieden (rood) en dunnere gebieden (blauw), vergeleken met eerdere kaarten. Deze visie is gecentreerd op Valles Marineris, met de Tharsis Montes in de buurt van de terminator in het westen. De kaart is gebaseerd op het modelleren van het zwaartekrachtveld van de Rode Planeet door wetenschappers van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. Het team ontdekte dat de aardkorst van Mars wereldwijd minder dicht is, gemiddeld, dan eerder werd gedacht, wat kleinere variaties in korstdikte impliceert. Krediet:NASA/Goddard/UMBC/MIT/E. Mazarico

NASA-wetenschappers hebben bewijs gevonden dat de korst van Mars niet zo dicht is als eerder werd gedacht, een aanwijzing die onderzoekers zou kunnen helpen de interne structuur en evolutie van de Rode Planeet beter te begrijpen.

Een lagere dichtheid betekent waarschijnlijk dat ten minste een deel van de korst van Mars relatief poreus is. Op dit punt, echter, het team kan de mogelijkheid van een andere minerale samenstelling of misschien een dunnere korst niet uitsluiten.

"De korst is het eindresultaat van alles wat er is gebeurd tijdens de geschiedenis van een planeet, dus een lagere dichtheid kan belangrijke implicaties hebben voor de vorming en evolutie van Mars, " zei Sander Goossens van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. Goossens is de hoofdauteur van een Geophysical Research Letters-paper waarin het werk wordt beschreven.

De onderzoekers brachten de dichtheid van de Marskorst in kaart, het schatten van de gemiddelde dichtheid is 2, 582 kilogram per vierkante meter (ongeveer 161 pond per kubieke voet). Dat is vergelijkbaar met de gemiddelde dichtheid van de maankorst. Typisch, De korst van Mars werd als minstens zo dicht beschouwd als de oceanische korst van de aarde, dat is ongeveer 2, 900 kilogram per vierkante meter (ongeveer 181 pond per kubieke voet).

De nieuwe waarde is afgeleid van het zwaartekrachtveld van Mars, een globaal model dat kan worden geëxtraheerd uit satellietvolggegevens met behulp van geavanceerde wiskundige hulpmiddelen. Het zwaartekrachtveld voor de aarde is extreem gedetailleerd, omdat de datasets een zeer hoge resolutie hebben. Recente studies van de maan door NASA's Gravity Recovery and Interior Laboratory, of GRAAL, missie leverde ook een nauwkeurige zwaartekrachtkaart op.

De datasets voor Mars hebben niet zoveel resolutie, dus het is moeilijker om de dichtheid van de korst vast te stellen op basis van de huidige zwaartekrachtkaarten. Als resultaat, eerdere schattingen waren meer afhankelijk van studies naar de samenstelling van de bodem en rotsen van Mars.

"Als dit verhaal samenkomt, we komen tot de conclusie dat het niet genoeg is om alleen de samenstelling van de rotsen te kennen, " zei Goddard planetaire geoloog Greg Neumann, een co-auteur op het papier. "We moeten ook weten hoe de rotsen in de loop van de tijd zijn herwerkt."

Goossens en collega's begonnen met dezelfde gegevens die werden gebruikt voor een bestaand zwaartekrachtmodel, maar gaven er een nieuwe draai aan door een andere beperking te bedenken en deze toe te passen om tot de nieuwe oplossing te komen. Een beperking compenseert het feit dat zelfs de beste datasets niet elk detail kunnen vastleggen. In plaats van de standaardbenadering te volgen, bekend bij degenen in het veld als de Kaula-beperking, het team creëerde een beperking die rekening houdt met de nauwkeurige metingen van de hoogteveranderingen van Mars, of topografie.

“Met deze aanpak we konden meer informatie over het zwaartekrachtveld uit de bestaande datasets persen, " zei Goddard-geofysicus Terence Sabaka, de tweede auteur op het papier.

Voordat we naar Mars gaan, de onderzoekers testten hun aanpak door deze toe te passen op het zwaartekrachtveld dat vóór de GRAIL-missie in gebruik was. De resulterende schatting voor de dichtheid van de maankorst kwam in wezen overeen met het GRAIL-resultaat van 2, 550 kilogram per vierkante meter (ongeveer 159 pond per kubieke voet).

Van het nieuwe model het team genereerde globale kaarten van de dichtheid en dikte van de korst. Deze kaarten tonen de soorten variaties die de onderzoekers verwachten, zoals een dichtere korst onder de gigantische vulkanen van Mars.

De onderzoekers merken op dat NASA's InSight-missie - een afkorting voor Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesie en warmtetransport zullen naar verwachting het soort metingen leveren dat hun bevinding zou kunnen bevestigen. Deze ontdekkingsprogramma-missie, gepland voor lancering in 2018, zal een geofysische lander op Mars plaatsen om het diepe binnenste te bestuderen.