NASA’nın InSight (Sismik Araştırmalar, Jeodezi ve Isı Taşımacılığını Kullanarak İç Araştırma) misyonu, 26 Kasım 2018’de Mars’a tarihi bir iniş yaparak Kızıl Gezegenin içini inceleyen ilk yüzey araştırma istasyonu oldu. Görevin temel araçlarından biri, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) tarafından geliştirilen, Martian Mole olarak da bilinen HP3’tür (Isı Akışı ve Fiziksel Özellikler Paketi). Cihaz, dört yıl boyunca gezegenin derinliklerinden gelen ısı akışını ölçmek için tasarlandı.
HP3, Mars yüzeyinin beş metre altına kadar nüfuz edecek şekilde tasarlandı, ancak bilim adamlarını şaşırtacak şekilde Mole zorluklarla karşılaştı ve yüzeyin hemen altına düştü. Buna rağmen Mole, yüzeyin altındaki günlük ve mevsimsel değişiklikler hakkında önemli miktarda veri toplayarak DLR bilim adamlarının Mars toprağının özelliklerine ilişkin yeni bilgiler edinmelerine olanak sağladı.
Jeofizik Araştırma Mektupları dergisinde yayınlanan verilerin analizi, Mars yüzeyinin üst 40 cm’sindeki sıcaklıkların toprakta sertleşen tuz filmlerinin oluşumuna yol açtığını gösterdi. DLR Gezegensel Araştırma Enstitüsü’ndeki HP3 deneyinin baş araştırmacısı Tilman Spohn şöyle açıkladı: “Toprağın mekanik özellikleri hakkında fikir edinmek için onu çiçek aranjmanlarında kullanılan çiçek köpüğüyle karşılaştırmayı seviyorum. Bitki sapları içine bastırıldığında delikler oluşturan hafif, oldukça gözenekli bir malzemedir.”
Bilim adamları, toprağın üst 30 cm’lik yoğunluğunun bazalt kumuyla karşılaştırılabilir olduğunu buldu ki bu beklenmedik bir sonuçtu. Bu katmanın altındaki toprak yoğunluğu, sıkıştırılmış kum ve daha kaba bazalt parçalarıyla karşılaştırılabilir.
HP3 tarafından elde edilen veriler aynı zamanda ilk kez Mars toprağının yoğunluğunun tahmin edilmesini ve kabuktaki ısı transfer oranının (termal yayılım) ve termal iletkenliğin ölçülmesini mümkün kıldı. Ayrıca Mars’ta günlük döngüler ve mevsimsel dalgalanmalar sırasındaki sıcaklık dalgalanmaları ilk kez kaydedildi. 40 cm’lik termal sondanın derinliğindeki ortalama sıcaklık -56°C (217,5 Kelvin) idi.
Bilim adamları, Mars toprağının mükemmel bir yalıtkan olduğunu ve sığ derinliklerdeki büyük sıcaklık farklarını önemli ölçüde azalttığını keşfettiler. Bu, Mars toprağının esneklik, termal iletkenlik, ısı kapasitesi, içindeki malzemenin hareketi ve sismik dalgaların içinden geçebileceği hız dahil olmak üzere çeşitli fiziksel özelliklerini etkiler.
Ek olarak, sıcaklık dalgalanmaları kış ve ilkbaharda günde 10 saat boyunca tuzlu suların oluşmasına izin verir, bu da muhtemelen bu tuzlu suyun sertleşmesine ve yüzeyin altında sert bir kabuk tabakası oluşturmasına neden olur. Bu bilgi, Mars’ı keşfedecek ve Kızıl Gezegenin tarihi hakkında daha fazla bilgi edinmeye çalışacak gelecekteki görevler için çok yararlı olabilir.
Mars’ın jeolojik evrimini anlamak ve çekirdek bölgesi hakkındaki teorileri keşfetmek InSight misyonunun önemli hedefleridir. Bilim adamları, Mars’taki jeolojik aktivitenin Hesperian döneminin sonunda (yaklaşık 3 milyar yıl önce) büyük ölçüde durduğundan şüpheleniyorlar, ancak bugün hala orada lav aktığına dair kanıtlar var. Bunun nedeni muhtemelen Mars’ın iç kısmının daha düşük kütlesi ve daha düşük basıncı nedeniyle daha hızlı soğumasından kaynaklanıyordu. Bilim adamları bunun Mars’ın dış çekirdeğinin katılaşmasına ve iç çekirdeğinin sıvı hale gelmesine neden olduğunu tahmin ediyor, ancak bu hala açık bir soru.
Yeraltından elde edilen veriler, Mars’ın jeolojik evrimini anlamak ve oluşumuyla ilgili teorileri dikkate almak için tamamlayıcı olabilir.