Het SEIS-seismometerpakket van de Mars InSight-lander heeft zijn eerste ononderbroken Martiaanse jaargegevens verzameld, het onthullen van enkele verrassingen tussen de meer dan 500 marsbevingen die tot nu toe zijn gedetecteerd.

Tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de Seismological Society of America (SSA) in 2021, Savas Ceylan van ETH Zürich besprak enkele bevindingen van The Marsquake Service, het deel van het InSight-grondteam dat marsbevingen detecteert en de seismische catalogus van de planeet beheert.

Marsbevingen verschillen op een aantal manieren van aardbevingen, Ceylan uitgelegd. Beginnen met, ze zijn veel kleiner dan aardbevingen, met de grootste gebeurtenis geregistreerd op teleseismische afstanden rond magnitude 3,6. SEIS kan deze kleine gebeurtenissen detecteren omdat de seismische achtergrondruis op Mars veel lager kan zijn dan op aarde, zonder de constante beving die wordt veroorzaakt door oceaangolven.

"Een groot deel van een Marsjaar, van rond zonsondergang tot in de vroege uurtjes, de atmosfeer van Mars wordt erg stil, dus er is ook geen lokale ruis, "zei hij. "Bovendien, onze sensoren zijn geoptimaliseerd en afgeschermd voor gebruik onder zware omstandigheden op Mars, zoals extreem lage temperaturen en de extreme dagelijkse temperatuurschommelingen op de rode planeet."

Marsbevingen zijn er ook in twee verschillende varianten:laagfrequente gebeurtenissen met seismische golven die zich op verschillende diepten in de mantel van de planeet voortplanten, en hoogfrequente gebeurtenissen met golven die zich door de korst lijken voort te planten. "In termen van hoe de seismische energie in de loop van de tijd vervalt, de laagfrequente gebeurtenissen lijken meer op aardbevingen" waarbij het schudden relatief snel wegsterft, Ceylan zei, "terwijl de hoogfrequente gebeurtenissen lijken op maanbevingen" die gedurende langere perioden aanhouden.

De overgrote meerderheid van de gebeurtenissen is hoogfrequent en vindt plaats op honderden kilometers afstand van de lander. "Het is ons niet helemaal duidelijk hoe deze gebeurtenissen kunnen worden beperkt tot alleen hoogfrequente energie terwijl ze op zulke grote afstanden plaatsvinden, "zei hij. "Bovendien, de frequentie van die gebeurtenissen lijkt te variëren gedurende het Marsjaar, dat is een patroon dat we helemaal niet kennen van de aarde."

Slechts een handvol marsbevingen heeft duidelijke aankomsten in de seismische fase - de volgorde waarin de verschillende soorten seismische golven op een locatie aankomen - waarmee onderzoekers de richting en afstand kunnen berekenen waar de golven vandaan komen. Al deze marsbevingen zijn afkomstig van een verzonken gebied van het oppervlak genaamd Cerberus Fossae, ongeveer 1800 kilometer verwijderd van de InSight Lander.

Cerberus Fossae is een van de jongste geologische structuren op Mars, en kan zijn ontstaan ​​door uitzettingsbreuken of verzakkingen als gevolg van dijkverlegging. Recente studies suggereren dat het verlengingsmechanisme de bron kan zijn van de Cerberus Fossae-bevingen, Ceylan merkte op, "echter, we hebben nog een lange weg te gaan om de belangrijkste tektonische mechanismen achter deze aardbevingen te kunnen verklaren."

De grootste uitdaging voor The Marsquake Service en InSight science team is "aanpassen aan onverwachte signalen in de gegevens van een nieuwe planeet, ' zei Ceylan.

Hoewel er aanzienlijke inspanningen zijn geleverd om SEIS te beschermen tegen niet-seismische ruis door het te bedekken en direct op het oppervlak van Mars te plaatsen, de gegevens zijn nog steeds besmet door het weer en het lawaai van de lander.

"We moesten het geluid op Mars helemaal opnieuw begrijpen, ontdek hoe onze seismometers zich gedragen, hoe de atmosfeer van Mars seismische opnamen beïnvloedt, en alternatieve methoden te vinden om de gegevens correct te interpreteren, ' zei Ceylan.

Het duurde even voordat de Dienst "vertrouwen had in het identificeren van de verschillende soorten gebeurtenissen, " hij voegde toe, "het onderscheiden van deze zwakke signalen van de rijke en gevarieerde achtergrondruis, en in staat zijn om deze nieuwe signalen op een systematische manier te karakteriseren om een ​​zelfconsistente catalogus te bieden."

De InSight seismiciteitscatalogus en gegevens worden openbaar gemaakt via IPG Paris, IRIS, en PDS volgens een schema van drie maanden, met drie maanden datavertraging.