Vijftig jaar nadat Apollo 11-astronauten de eerste seismometer op het oppervlak van de maan hadden ingezet, Het seismische experiment van NASA InSight verzendt gegevens waardoor onderzoekers marsbevingen kunnen vergelijken met maan en aardbevingen.

Seismologen die de Marsquake Service bij ETH Zürich exploiteerden, schommelden en rolden letterlijk terwijl ze ervaarden, Voor de eerste keer, twee "marsbevingen" in de aardbevingssimulator van de universiteit. Onderzoekers hebben actuele gegevens geüpload van marsbevingen die zijn gedetecteerd op de zonnedag van Mars of Sol 128 en 173. De marsbevingen werden gedetecteerd door de SEIS-seismometer, waarvan de zeer gevoelige elektronica werd geleverd door het Aerospace Electronics and Instruments-laboratorium van ETH.

Twee soorten Marsbevingen

SEIS bevat misschien wel de meest gevoelige seismometer die ooit is gebruikt, in staat om zelfs de zwakste seismische signalen op Mars te detecteren. Onderzoekers moesten de signalen van de aardbeving met een factor 10 miljoen versterken om de stille en verre trillingen waarneembaar te maken in de aardbevingssimulator van ETH Zürich en om ze te vergelijken met een vergelijkbare versterkte maan en aardbeving.

"We observeren momenteel twee families van aardbevingen op Mars, " zegt Dr. Simon Stähler. "De eerste aardbeving was een gebeurtenis met een hoge frequentie die meer op een maanbeving leek dan we hadden verwacht. De tweede aardbeving was een veel lagere frequentie, en we denken dat dit te wijten kan zijn aan de afstand. De aardbeving met een lagere frequentie vond waarschijnlijk verder weg van de seismometer plaats. Vergeleken met de duur van aardbevingen, beide soorten marsbevingen duren langer."

Aarde, maan, en Marsbevingen

Terwijl seismische golven die door de aarde reizen doorgaans tussen 10 seconden en enkele minuten aanhouden, maanbevingen kunnen tot een uur of langer duren. De omvang van het seismische signaal is te wijten aan afstand en aan verschillen in geologische structuren. Als je de oppervlakken van de aarde en de maan vergelijkt, het is misschien verrassend om te horen dat de aardkorst homogener is dan die van de maan. Miljarden jaren van meteorietinslagen hebben de maankorst gebroken en er is geen proces, op de maan, die de rotsen samen "bakt". Op de aarde, vulkanisme, interieur verwarming, en platentektoniek, evenals erosie en afzetting door water en wind smelten gebroken rotsen samen, waardoor een relatief ongebroken en gelaagde korst ontstaat die snel de sporen van meteorietinslagen uitwist.

"De heterogene maankorst verstrooit seismische golven, vergelijkbaar met de weerkaatsende echo's die je zou kunnen ervaren bij het roepen in ruig bergachtig terrein, " zegt dr. John Clinton, die de operaties leidt bij de Marsquake Service bij ETH Zürich. De aardkorst en mantel, ter vergelijking, zijn transparant voor seismische golven - net zoals een wijd open ruimte is voor geluidsgolven. Terwijl seismische sensoren op aarde aardbevingssignalen zuiver "horen", op de maan detecteren seismische sensoren een overvloed aan echo's die het signaal vervormen, waardoor het erg moeilijk is om zelfs maar te identificeren waar de signalen beginnen. Hoewel seismisch onderzoek op Mars nog in de kinderschoenen staat, Marsbevingen lijken ergens tussen maan en aardbevingen te zitten. Onderzoekers herkennen de eerste seismische signalen van de marsbeving, maar de signalen die volgen bevatten meer echo's dan wetenschappers hadden verwacht. De duur van een marsbevingsignaal kan ongeveer 10 tot 20 minuten zijn. Wetenschappers weten nog niet of het gebroken deel van de korst van Mars slechts enkele kilometers diep is, zoals het is op de maan, of als het ondieper is.

Marsquake Service Ops

Domenico Giardini, Hoogleraar Geofysica en Seismologie, leidt de Zwitserse deelname aan de InSight-missie. Hij richtte het Marsquake Service (MQS) -centrum op aan de ETH Zürich. Ongeveer, twee keer per dag, een internationaal team van tien seismologen analyseert seismische data van Mars met als doel marsbevingen te detecteren en te karakteriseren.

Aangezien er maar één seismometer op Mars is, Giardini en zijn team combineren methoden uit de begindagen van de seismologie, toen er nog maar een paar seismometers op aarde waren, met moderne analytische methoden voor het lokaliseren van seismische gebeurtenissen. uiteindelijk, onderzoekers kijken naar de seismische gegevens om vragen te beantwoorden, niet alleen over de interne geologische structuur van Mars, maar ook hoe vroege planeten in het binnenste zonnestelsel meer dan vier miljard jaar geleden werden gevormd.