Renk kodlu topografik görünüm, Cerberus Fossae’deki özelliklerin göreceli yüksekliklerini gösterir: kırmızılar ve beyazlar, maviler ve morlardan nispeten daha yüksektir. Görüntü, bölgenin topografyasının türetilebileceği bölgenin dijital arazi modeline dayanmaktadır. Kredi: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Şimdiye kadar, Mars genellikle jeolojik olarak ölü bir gezegen olarak kabul edilmiştir. Uluslararası bir bilim insanı ekibi şimdi, sismik sinyallerin vulkanizmin Mars yüzeyinin şekillenmesinde hala aktif bir rol oynadığını gösterdiğini bildiriyor.
NASA InSight Misyonu, SEIS sismometresini 2018’de Mars’ın yüzeyine yerleştirdiğinden beri, ETH Zürih’teki sismologlar ve jeofizikçiler, 1.300’den fazla mars depreminin sismik sinyallerini dinliyorlar. Araştırmacılar tekrar tekrar daha küçük ve daha büyük Mars depremleri kaydettiler. Depremlerin konumu ve spektral karakterinin ayrıntılı bir analizi sonunda bir sürpriz getirdi. Bir dizi yarık veya grabenden oluşan bir bölge olan Cerberus Fossae’nin çevresinden kaynaklanan merkez üssü ile bu depremler yeni bir hikaye anlatıyor. Vulkanizmanın Mars yüzeyinin şekillenmesinde hala aktif bir rol oynadığını düşündüren bir hikaye.
Mars jeolojik yaşam belirtileri gösteriyor
ETH Zürih liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, Cerberus Fossae graben sisteminden kaynaklanan 20’den fazla yeni mars depreminden oluşan bir kümeyi analiz etti. Sismik verilerden bilim adamları, düşük frekanslı depremlerin, günümüzün erimiş lavları, yani o derinlikteki magma ve Mars’taki volkanik aktivite ile açıklanabilecek potansiyel olarak sıcak bir kaynağa işaret ettiği sonucuna vardılar. Spesifik olarak, depremlerin çoğunlukla Cerberus Fossae’nin en iç kısmında yer aldığını buldular.
27 Ocak 2018’de, ESA’nın Mars Express’indeki Yüksek Çözünürlüklü Stereo Kamera (HRSC) tarafından 17813 yörüngesinde çekilen bu görüntü, Mars ekvatorunun yakınındaki Elysium Planitia’daki Cerberus Fossae sisteminin bir bölümünü göstermektedir. Kredi: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Aynı bölgenin gözlemsel yörünge görüntülerini taradıklarında, merkez üssün daha önce “genç volkanik çatlak” olarak tanımlanan bir yapıya çok yakın konumlandığını fark ettiler. Bu çatlağın etrafındaki daha koyu toz birikintileri, yalnızca rüzgarın baskın yönünde değil, Cerberus Fossae Mantling Unit’i çevreleyen tüm yönlerde mevcuttur.
27 Ekim’de yayınlanan makalenin baş yazarı Simon Stähler, “Tozun daha koyu tonu, jeolojik açıdan nispeten genç, belki de son 50.000 yıl içinde – daha yakın tarihli volkanik aktivitenin jeolojik kanıtlarını ifade ediyor” diye açıklıyor. dergi Doğa. Stähler, ETH Zürih Jeofizik Enstitüsü’nde Profesör Domenico Giardini liderliğindeki Sismoloji ve Jeodinamik grubunda çalışan Kıdemli Bilim Adamıdır.
Neden karasal komşuyu inceleyelim?
Dünya’nın gezegen komşularını keşfetmek kolay bir iş değil. Mars, bilim adamlarının üzerinde yer tabanlı rovers, iniş araçları ve hatta şimdi veri ileten insansız hava araçlarına sahip olduğu, Dünya dışında tek gezegendir. Şimdiye kadar, diğer tüm gezegen keşifleri yörünge görüntülerine dayanıyordu.
Domenico Giardini, “InSight’ın SEIS’i, şimdiye kadar başka bir gezegene kurulmuş en hassas sismometredir” diyor. “Jeofizikçilere ve sismologlara, bugün Mars’ta neler olduğunu gösteren mevcut verilerle çalışma fırsatı veriyor – hem yüzeyde hem de iç kısımda.” Sismik veriler, yörünge görüntüleri ile birlikte, bilimsel çıkarımlar için daha yüksek derecede güven sağlar.
Cerberus Fossae sistemini oluşturan kırıklardan (graben) biri. Tepeleri ve kraterleri kesen kırıklar görece genç olduklarını gösteriyor. SA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
En yakın karasal komşularımızdan biri olan Mars, Dünya’daki benzer jeolojik süreçleri anlamak için önemlidir. Kızıl gezegen, bir zamanlar bir manyetik alanı desteklemiş olabilecek demir, nikel ve kükürtten oluşan bir çekirdek bileşimine sahip olan, şimdiye kadar bildiğimiz tek gezegendir. Topografik kanıtlar ayrıca Mars’ın bir zamanlar geniş su alanlarına ve muhtemelen daha yoğun bir atmosfere sahip olduğunu gösteriyor. Bugün bile, bilim adamları, muhtemelen çoğunlukla kuru buz olmasına rağmen, donmuş suyun kutup kapaklarında hala var olduğunu öğrendiler.
ETH Zürih ve Harvard Üniversitesi’nde Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi Anna Mittelholz, “Öğrenecek daha çok şey olsa da, Mars’taki potansiyel magmanın kanıtı merak uyandırıyor.”
Jeofizik yaşamın son kalıntıları
Uçsuz bucaksız, kuru, tozlu Mars manzarasının görüntülerine bakarak, yaklaşık 3,6 milyar yıl önce Mars’ın en azından jeofizik anlamda çok canlı olduğunu hayal etmek zor. Güneş sistemimizdeki en büyük volkanik sistem olan Tharsis Montes bölgesini ve Everest Dağı’nın yaklaşık üç katı yükseklikte bir yanardağ olan Olympus Mons’u ortaya çıkaracak kadar uzun süre volkanik döküntüler yaydı.
Ekvator yakınındaki Mars’ın Elysium Planitia bölgesindeki çevresi bağlamında Cerberus Fossae. Kredi: NASA MGS MOLA Bilim Ekibi
Yakınlardaki Cerberus Fossae’den gelen depremler – Yunan mitolojisinden yeraltı dünyasını koruyan “Hades’in cehennem köpeği” olarak bilinen bir yaratığa verilen isim – Mars’ın henüz tam olarak ölmediğini gösteriyor. Burada volkanik bölgenin ağırlığı batıyor ve Mars’ın kabuğunu birbirinden ayıran paralel graben (veya yarıklar) oluşturuyor, tıpkı bir kekin pişerken tepesinde görünen çatlaklar gibi. Stähler’e göre, gördüklerimizin bir zamanlar aktif olan bu volkanik bölgenin son kalıntıları olması veya magmanın şu anda bir sonraki patlama yerine doğuya doğru hareket ediyor olması mümkündür.
Referans: Simon C. Stähler, Anna Mittelholz, Cleément Perrin, Taichi Kawamura, Doyeon Kim, Martin Knapmeyer, Géraldine Zenhäusern, John Clinton, Domenico Giardini, Philippe Lognonné ve W. Ekim 2022, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01803-y
Bu çalışma, ETH Zürih, Harvard Üniversitesi, Nantes Université, CNRS Paris, Berlin’deki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) ve Caltech’ten bilim adamlarını içeriyordu.
NASA InSight görevi
Içgörü (İçindeİç Keşif kullanarak Ssismik bensoruşturmalar, Geodesi ve Hyemek Transport) insansız bir harici NASA Mars görevi. Kasım 2018’de, bir sismometre ve bir ısı probu ile donatılmış sabit iniş aracı, Mars yüzeyine güvenli bir şekilde indi. Kızıl gezegendeki jeofizik araçlar, iç kısmının keşfedilmesine izin veriyor. Fransa’nın Centre National d’Études Spatiales (CNES) ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) dahil olmak üzere bir dizi Avrupalı ortak InSight misyonunu destekliyor. CNES, IPGP’deki (Institut de Physique du Globe de Paris) baş araştırmacı ile NASA’ya İç Yapı için Sismik Deney (SEIS) aracını sağladı. SEIS’e önemli katkılar IPGP’den geldi; Almanya’daki Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü (MPS); Imperial College Londra ve Birleşik Krallık’taki Oxford Üniversitesi; ve Jet Tahrik Laboratuvarı (ABD).