Fizik, sismik verileri kayaların ve tortulların özelliklerine bağlar

NASA’nın Mars’ından gelen sismik verilerin yeni bir analizi Içgörü misyon birkaç sürpriz ortaya çıkardı.

İlk sürpriz: Mars ekvatorunun yakınındaki iniş alanının altındaki yer altının en üst 300 metresi çok az buz içeriyor veya hiç buz yok.

California San Diego Üniversitesi’ndeki Scripps Oşinografi Enstitüsü’nden jeofizikçi Vashan Wright, “Mars’ın kabuğunun zayıf ve gözenekli olduğunu görüyoruz. Sedimentler iyi çimentolanmamış. Ve gözenek boşluklarını dolduran buz yok ya da çok fazla buz yok” dedi. . Wright ve üç ortak yazar, analizlerini yayımladı. Jeofizik Araştırma Mektupları.

Wright, “Bu bulgular, diğer mineralleri bir araya getirmeyen buz taneleri veya küçük buz topları olabileceğini engellemez” dedi. “Soru, buzun bu biçimde bulunma olasılığının ne kadar olduğu?”

İkinci sürpriz, Mars’taki suya ne olduğuna dair önde gelen bir fikirle çelişiyor. Kızıl gezegen, tarihinin başlarında su okyanuslarını barındırmış olabilir. Birçok uzman, suyun çoğunun yeraltı çimentosunu oluşturan minerallerin bir parçası olduğundan şüpheleniyordu.

Çalışmanın yazarlarından California Üniversitesi’nden Michael Manga, “Suyu kayalarla temas ettirirseniz, kil gibi yepyeni bir dizi mineral üretirsiniz, bu nedenle su sıvı değildir. Bu mineral yapının bir parçasıdır” dedi. Berkeley. “Biraz çimento var, ama kayalar çimentoyla dolu değil.”

Wright, “Su, çimento görevi görmeyen minerallere de girebilir. Ancak çimentosuz yeraltı, yaşam veya biyolojik aktivite kaydını korumanın bir yolunu ortadan kaldırır,” dedi. Çimentolar doğaları gereği kayaları ve tortuları bir arada tutar ve onları yıkıcı erozyondan korur.

Çimentolu tortuların olmaması, InSight’ın ekvator yakınındaki iniş alanının 300 metre altında bir su kıtlığı olduğunu gösteriyor. Mars ekvatorundaki donma noktasının altındaki ortalama sıcaklık, koşulların orada olsaydı suyu donduracak kadar soğuk olacağı anlamına gelir.

Manga da dahil olmak üzere birçok gezegen bilimcisi, uzun zamandır Mars’ın yeraltı yüzeyinin buzla dolu olacağından şüpheleniyordu. Şüpheleri ortadan kalktı. Yine de, büyük buz tabakaları ve donmuş buz, Mars kutuplarında kalır.

UC’de Profesör ve Dünya ve gezegen bilimi başkanı Manga, “Bilim adamları olarak, şimdi en iyi verilerle, en iyi gözlemlerle karşı karşıyayız. Ve modellerimiz, o enlemde hala donmuş zemin olması gerektiğini ve altında akiferler olması gerektiğini tahmin ediyor” dedi. Berkeley.

InSight uzay aracı, 2018’de Mars ekvatorunun yakınında düz, pürüzsüz ve düz bir ova olan Elysium Planitia’ya indi. Araçları, mars depremlerinin ve çarpan meteorların neden olduğu titreşimleri ölçen bir sismometre içeriyordu.

Bilim adamları, bu bilgiyi, Mars yer şekillerinin görüntüleri ve sıcaklık verileri de dahil olmak üzere, yüzey hakkında çok büyük bir bilgi yığınına bağlayabilir. Yüzey verileri, yeraltının tortul kaya ve lav akıntılarından oluşabileceğini öne sürdü. Yine de ekip, gözeneklilik ve mineral içeriği gibi yeraltı özellikleriyle ilgili belirsizlikleri hesaba katmak zorundaydı.

Mars depremlerinden gelen sismik dalgalar, içinden geçtikleri malzemelerin doğasına dair ipuçları sağlar. Kalsit, kil, kaolinit ve alçıtaşı gibi olası çimentolayıcı mineraller sismik hızları etkiler. Wright’ın Scripps Oşinografi’deki ekibi, InSight verilerinden elde edilen hızları yorumlamak için kaya fiziği bilgisayar modellemesini uyguladı.

Wright liderliğindeki Scripps Tectonorockphysics Laboratuarı’nda çalışan ortak yazar Richard Kilburn, “Belirsizlikleri yanıtlarımıza dahil etmek için modellerimizi her biri 10.000 kez çalıştırdık” dedi. Çoğunlukla çimentosuz malzemeden oluşan bir yeraltı yüzeyini gösteren simülasyonlar verilere en iyi şekilde uymaktadır.

Bilim adamları yeraltını araştırmak istiyorlar çünkü Mars’ta yaşam varsa, orası olurdu. Yüzeyde sıvı su yoktur ve yeraltı yaşamı radyasyondan korunur. Bir numune iade görevinin ardından, önümüzdeki on yıl için bir NASA önceliği, Mars Life Explorer görev konseptidir. Amaç, buz, kaya ve atmosferin bir araya geldiği yerde yaşam aramak için yüksek enlemde Mars kabuğuna iki metre kazmaktır.

Halihazırda incelenmekte olan, önerilen uluslararası robotik Mars Buz Haritacısı Misyonu NASA’nın Mars’a ilk insan misyonları için potansiyel bilim hedeflerini belirlemesine yardımcı olmak. Scripps Oşinografi, genç bilim insanlarını bu tür görevlere katkıda bulunmaya hazırlamaya yardımcı olur.

Wright’ın önderlik ettiği bir başka yüksek lisans öğrencisi olan çalışmanın ortak yazarı Jhardel Dasent, “Hayatım boyunca büyürken, Dünya’nın yaşanmaz hale gelebileceğini duydum” dedi. “Bizi oraya götürebilecek başka bir gezegenin bilgisini üretmeye katkıda bulunabileceğim yaştayım.”

Bu araştırma, Ulusal Bilim Vakfı, NASA ve CIFAR Earth 4D programı.