science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Drie dingen die NASA heeft geleerd van Mars InSight

Wolken drijven over de met een koepel bedekte seismometer, bekend als SEIS, behorend tot NASA's InSight-lander, op Mars. Krediet:NASA/JPL-Caltech

NASA's InSight-ruimtevaartuig landde op 26 november 2018, op Mars om het diepe binnenste van de planeet te bestuderen. Iets meer dan een Marsjaar later, de stationaire lander heeft meer dan 480 aardbevingen gedetecteerd en de meest uitgebreide weergegevens verzameld van alle oppervlaktemissies die naar Mars zijn gestuurd. InSight's sonde, die moeite heeft om ondergronds te graven om de temperatuur van de planeet op te nemen, vooruitgang heeft geboekt, te.

Er was een tijd dat de oppervlakken van Mars en de aarde erg op elkaar leken. Beide waren warm, nat, en gehuld in een dikke atmosfeer. Maar 3 of 4 miljard jaar geleden, deze twee werelden namen verschillende wegen in. De missie van InSight (afkorting van Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesie en warmtetransport) is geweest om wetenschappers te helpen de aarde te vergelijken met zijn roestige broer of zus. Bestuderen waar de diepten van Mars van gemaakt zijn, hoe dat materiaal gelaagd is, en hoe snel warmte eruit sijpelt, zou wetenschappers kunnen helpen beter te begrijpen hoe de uitgangsmaterialen van een planeet ervoor zorgen dat er meer of minder leven mogelijk is.

Hoewel er meer wetenschap uit InSight komt, hier zijn drie bevindingen over onze rode buurman in de lucht.

Vage gerommel is de norm

De seismometer van InSight, die werd geleverd door de Franse ruimtevaartorganisatie, Centre National d'Études Spatiales (CNES), is gevoelig genoeg om licht gerommel van grote afstand te detecteren. Maar het was pas in april 2019 dat seismologen van de Marsquake Service, gecoördineerd door ETH Zürich, ontdekten hun eerste marsbeving. Vanaf dat moment, Mars heeft de verloren tijd meer dan goedgemaakt door regelmatig te schudden, zij het voorzichtig, zonder aardbevingen groter dan magnitude 3.7.

Het ontbreken van aardbevingen groter dan magnitude 4 stelt iets van een mysterie, gezien hoe vaak de Rode Planeet schudt als gevolg van kleinere aardbevingen.

"Het is een beetje verrassend dat we geen groter evenement hebben gezien, " zei seismoloog Mark Panning van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, die de InSight-missie leidt. "Dat zegt ons misschien iets over Mars, of het zegt ons misschien iets over geluk."

Anders gezegd:het kan zijn dat Mars gewoon statischer is dan verwacht - of dat InSight in een bijzonder rustige periode is geland.

Seismologen zullen geduldig moeten blijven wachten op die grotere aardbevingen om lagen diep onder de korst te bestuderen. "Soms krijg je grote flitsen van verbazingwekkende informatie, maar meestal plaag je wat de natuur je te vertellen heeft, "Zei InSight-hoofdonderzoeker Bruce Banerdt van JPL. "Het is meer alsof je een spoor van lastige aanwijzingen probeert te volgen dan dat de antwoorden in een mooi verpakt pakket aan ons worden gepresenteerd."

De wind kan aardbevingen verbergen

Toen InSight aardbevingen begon te detecteren, ze werden zo regelmatig dat, op een bepaald moment, ze gebeurden elke dag. Vervolgens, eind juni van dit jaar, de detecties zijn in wezen gestopt. Sindsdien zijn er slechts vijf bevingen gedetecteerd, allemaal sinds september.

Wetenschappers geloven dat de wind van Mars verantwoordelijk is voor deze seismisch lege perioden:de planeet kwam rond juni in het meest winderige seizoen van het Marsjaar. De missie wist dat wind de gevoelige seismometer van InSight kon beïnvloeden, welke is voorzien van een koepelvormig wind- en hitteschild. Maar de wind schudt nog steeds de grond zelf en creëert letterlijk geluid dat aardbevingen verdoezelt. Dit zou ook kunnen hebben bijgedragen aan wat lijkt op de lange seismische stilte vóór de eerste aardbeving van InSight, sinds het ruimtevaartuig landde terwijl een regionale stofstorm aan het bedaren was.

"Voor de landing, we moesten raden hoe de wind oppervlaktetrillingen zou beïnvloeden, " zei Banerdt. "Omdat we werken met evenementen die veel kleiner zijn dan waar we op aarde aandacht aan zouden besteden, we merken dat we veel meer op de wind moeten letten."

Oppervlaktegolven ontbreken

Alle aardbevingen hebben twee sets lichaamsgolven, dit zijn golven die door het binnenste van de planeet reizen:primaire golven (P-golven) en secundaire golven (S-golven). Ze rimpelen ook langs de bovenkant van de korst als onderdeel van een derde categorie, oppervlaktegolven genoemd.

Op aarde, seismologen gebruiken oppervlaktegolven om meer te weten te komen over de interne structuur van de planeet. Voordat we naar Mars gaan, De seismologen van InSight verwachtten dat deze golven glimpen zouden bieden tot wel 250 mijl (ongeveer 400 kilometer) onder het oppervlak, in een sub-korstlaag die de mantel wordt genoemd. Maar Mars blijft mysteries bieden:ondanks honderden aardbevingen, geen enkele heeft oppervlaktegolven opgenomen.

"Het is niet helemaal ongehoord om aardbevingen te hebben zonder oppervlaktegolven, maar het was een verrassing, ' zei Panning. 'Bijvoorbeeld, je kunt geen oppervlaktegolven zien op de maan. Maar dat komt omdat de maan veel meer verstrooiing heeft dan Mars."

De droge maankorst is meer gebroken dan de aarde en Mars, waardoor seismische golven rondkaatsen in een meer diffuus patroon dat meer dan een uur kan duren. Het ontbreken van oppervlaktegolven op Mars kan verband houden met uitgebreide breuken in de bovenste 10 kilometer onder InSight. Het kan ook betekenen dat de bevingen die InSight heeft gedetecteerd, van diep binnenin de planeet komen, omdat die geen sterke oppervlaktegolven zouden produceren.

Natuurlijk, het ontwarren van dergelijke mysteries is waar het in de wetenschap om draait, en er komt nog meer met InSight.