Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν σεισμικό θόρυβο για να απεικονίσουν τα κορυφαία 100 μέτρα του Άρη

Μεγέθυνση / Το InSight τοποθετεί ένα παρμπρίζ στο σεισμόμετρο του.

Το σκάφος προσεδάφισης InSight της NASA εγκατέστησε έναν σεισμογράφο στον Άρη και οι σεισμοί που εντόπισε μας βοήθησαν χαρτογράφηση του εσωτερικού του πλανήτη. Αυτά τα δεδομένα παρέχουν μια επισκόπηση των εσωτερικών στοιχείων του Άρη: πόσο μεγάλος είναι ο πυρήνας, αν κάτι είναι λιωμένο κ.λπ. Αλλά δεν αποτυπώνει τις μικρές λεπτομέρειες, όπως το πώς φαίνεται το έδαφος ακριβώς κάτω από το InSight.

Αυτή την εβδομάδα, οι ερευνητές περιέγραψαν πώς κατάφεραν να βρουν ήσυχες περιόδους στον Άρη που τους επιτρέπουν να κινηθούν πιο κοντά στην επιφάνεια. Τα αποτελέσματα, σε συνδυασμό με κάποια κοντινά χαρακτηριστικά της επιφάνειας, αποκαλύπτουν ότι το InSight είναι πιθανόν πάνω από δύο μεγάλες ροές λάβας, που χωρίζονται από στρώματα ιζήματος.

Να είσαι πολύ ήρεμος

Οι σεισμοί δεν είναι χρήσιμοι για την ταξινόμηση των τοπικών χαρακτηριστικών. Αν τα σεισμικά τους κύματα προέρχονται από αρκετά μακριά, τότε η συμπεριφορά τους επηρεάζεται κυρίως από τα υλικά που έχουν περάσει τον περισσότερο χρόνο τους. Εάν ο σεισμός συμβαίνει κοντά, τότε τα πράγματα είναι πολύ ενεργητικά για να διακρίνουν τις μικρές λεπτομέρειες που προκαλούνται από τοπικά χαρακτηριστικά. Έτσι, για να εξετάσετε την τοπική γεωλογία, πρέπει να εξετάσετε τον σεισμικό θόρυβο του υποβάθρου που συλλέγεται συνεχώς από το InSight.

Στη Γη, το μεγαλύτερο μέρος του θορύβου του σεισμού δημιουργείται είτε από ανθρώπινες δραστηριότητες είτε από τους ωκεανούς. Όμως στον Άρη λείπουν και οι δύο αυτές πηγές θορύβου και το φόντο του κυριαρχείται από τον άνεμο που αλληλεπιδρά με τα χαρακτηριστικά του Άρη.

Αλλά όταν τα δεδομένα εξετάστηκαν σε περιόδους της ημέρας που οι άνεμοι ήταν γενικά ισχυροί, ο θόρυβος βρέθηκε να κυριαρχείται από τις συχνότητες που παράγονται από τον άνεμο που αλληλεπιδρά με το ίδιο το σκάφος. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές εστίασαν στο τι ήταν νωρίς το βράδυ, ώρα Μαρτίου, όταν οι άνεμοι έτειναν να υποχωρούν. Σε αυτό το σημείο, το μεγαλύτερο μέρος του σεισμικού θορύβου δημιουργείται από ασθενείς ανέμους που αλληλεπιδρούν με την κοντινή γεωλογία παρά με το ίδιο το σκάφος.

READ  Τα εμβόλια Covid-19 θα αλλάξουν την πορεία της επιστήμης: ειδικοί

Οι γεωλόγοι έχουν χρησιμοποιήσει τον σεισμικό θόρυβο για να ανασυνθέσουν τα χαρακτηριστικά της Γης συγκρίνοντας τις οριζόντιες και κάθετες συνιστώσες του θορύβου. Αυτή είναι μια διαδικασία που μπορεί να συνάδει με μια μεγάλη συλλογή πιθανών δομών κοντά στην επιφάνεια του Άρη. Για να περιορίσουν τη λίστα των δυνατοτήτων, οι ερευνητές εστίασαν στα χαρακτηριστικά που υπάρχουν στην πλειονότητα των πιθανών λύσεων. Εξέτασαν επίσης εκτεθειμένους βράχους σε κοντινούς κρατήρες για να αναζητήσουν ορατά χαρακτηριστικά που συσχετίζονται με τα στοιχεία που προτείνουν τα μοντέλα τους.

Τι είναι από κάτω

Το πιο κοντινό στην επιφάνεια, ο ρεγολίθος του Άρη σχηματίζεται από σκόνη και θραύσματα πετρωμάτων που παράγονται από κρούσεις. Φαίνεται να έχει πάχος μόνο 1,5 μέτρο, αν και οι ερευνητές προειδοποιούν ότι τα δεδομένα για τα υψηλότερα 20 μέτρα του υλικού είναι εξαιρετικά αβέβαια. Τρία μέτρα κάτω από την επιφάνεια, φαίνεται να υπάρχει ένα στρώμα ηφαιστειακού βράχου, που σχηματίστηκε από μεγάλες εκρήξεις στο μακρινό παρελθόν του Άρη.

Από κάτω, περίπου 30 μέτρα έως 80 μέτρα (αυτοί οι αριθμοί είναι αρκετά ανακριβείς), υπάρχει ένα άλλο στρώμα υλικού όπου τα σεισμικά σήματα κινούνται αργά. Οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι πιθανότατα πρόκειται για ένα στρώμα ιζηματογενούς πετρώματος. Παρακάτω υπάρχουν άλλα ηφαιστειακά κοιτάσματα.

Οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι τα βαθύτερα ηφαιστειακά κοιτάσματα χρονολογούνται από την Εσπερία, μια περίοδο εκτεταμένης ηφαιστειακής δραστηριότητας που έληξε πριν από περισσότερα από 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Το υπερκείμενο ίζημα που σχηματίστηκε καθώς ο Άρης γνώρισε ψυχρές, ξηρές συνθήκες παρόμοιες με την τρέχουσα κατάστασή του. Μετά τη σταθεροποίησή του, και μερικές φορές κατά την περίοδο του Αμαζονίου του Άρη, πρόσθετες εκρήξεις κάλυψαν τα ιζήματα. Από τότε, οι κρούσεις και οι άνεμοι του Άρη έχουν εναποθέσει ένα στρώμα χαλαρού υλικού πάνω από τα ηφαιστειακά στρώματα.

READ  Το φεγγάρι του Κρόνου Rhea έχει μυστηριώδες υλικό στην επιφάνειά του

Προφανώς, όλα αυτά συνάδουν με ό,τι μπορεί να παρατηρηθεί στους γειτονικούς κρατήρες. Ωστόσο, ο όγκος των πληροφοριών που μπόρεσαν να αντλήσουν οι ερευνητές από λίγο θόρυβο είναι εντυπωσιακός.

Nature Communications, 2021. DOI: 10.1038 / s41467-021-26957-7 (Σχετικά με τα DOI).

Λίστα εικόνας κατά NASA / JPL-Caltech

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *