Yüzey dalgaları Mars’ın içini haritalamaya yardımcı olur

Araştırmacılar, ilk kez Dünya dışında bir gezegenin yüzeyinde yayılan sismik dalgaları gözlemlediler. Mars’a çarpan iki büyük göktaşından kaynaklanan mars depremleri, NASA’nın InSight iniş aracı tarafından kaydedildi ve Maryland Üniversitesi’nden araştırmacıları içeren InSight Bilim Ekibi ile işbirliği içinde ETH Zürih’te analiz edildi.

Dergide yayınlandı Bilim 27 Ekim 2022’de, ekibin makalesi, Mars kabuğunun yapısına yeni bakış açıları sağlayarak, bilim insanlarını gezegenin zaman içinde nasıl oluştuğunu ve geliştiğini öğrenmeye daha da yaklaştırıyor.

Araştırmanın başyazarı Doyeon Kim, “Bu, Dünya dışında bir gezegende ilk kez sismik yüzey dalgaları gözlemleniyor. Ay’a yapılan Apollo misyonları bile bunu başaramadı” dedi. Kim şu anda UMD Jeoloji Bölümü’nde misafir yardımcı doçent ve ETH Jeofizik Enstitüsü’nde kıdemli asistandır.

InSight ekibi, Mars’ta yalnızca vücut dalgalarını (bir gezegenin gövdesinde dolaşan sismik dalgalar) neredeyse üç yıl tespit ettikten sonra, nihayet Aralık 2021’in sonlarında iki göktaşının çarpıştığı yüzey dalgalarını (bir gezegenin yüzeyi boyunca hareket eden sismik dalgalar) gözlemledi. Kızıl gezegen ile. Atipik deprem okumaları, araştırmacıları etki kaynaklarının yüzeye yakın olduğundan şüphelenmeye yöneltti, bu yüzden verileri Mars Reconnaissance Orbiter’dan gelen bilgilerle karşılaştırdılar. Yörünge aracı tarafından çekilen görüntüler, her iki göktaşının da Mars yüzeyinde hipomerkezlere (bir depremin başlangıç ​​noktası) sahip olduğunu doğruladı.

Makalenin yazarlarından UMD Jeoloji Doçenti Vedran Lekic, “Bundan önce, Mars kabuğuyla ilgili tüm bilgilerimiz InSight iniş aracının hemen altında bulunanlara dayanıyordu” dedi. “Ama Mars büyük bir gezegen – kabuğun gezegenin diğer yerlerinde farklı olup olmadığını bilmiyorduk. Bu yüzey dalgalarıyla, sonunda Mars’ın büyük bir bölümündeki kabuğu daha iyi anlayabildik.”

Bir gezegenin kabuğu veya en dıştaki katı kabuğu, o gezegenin zaman içinde nasıl oluştuğu ve geliştiği hakkında önemli ipuçları sağlar. Dünya ve Mars’ınkiler de dahil olmak üzere çoğu gezegen kabuğu, mantodaki erken dinamik süreçlerle oluştu ve daha sonra volkanizma, tortullaşma, erozyon ve çarpma krateri gibi diğer olaylar tarafından değiştirildi. Sonuç olarak, kabuklar araştırmacıların milyarlarca yıl öncesinden bir gezegenin arazi şekillendirme koşullarını daha iyi anlamalarını sağlayabilir.

Mars’ın kabuğu hakkında daha fazla bilgi edinmek için araştırma ekibi, iki göktaşı çarpmasından gelen yüzey dalgalarının hızını analiz etti. Bu, Mars yüzeyinin 3 ila 18,6 mil altındaki kabuğun ortalama özelliklerini tahmin etmek için yüzey dalga hızı, frekans ve derinlik arasındaki ilişkiden yararlanmalarına izin verdi.

Ortalama olarak, InSight’ın sismometresi ile iki göktaşı çarpma bölgesi arasındaki Mars kabuğu, derinlikle güçlü bir şekilde değişmedi ve daha önce iniş aracının hemen altında gözlemlenenden daha hızlı sismik hıza sahipti. Daha hızlı hızlar, yüzey dalgalarının geçtiği alanlarda ya bileşimsel farklılıklar ya da azaltılmış gözeneklilik gösterir.

UMD Jeolojiden Doç. , makalenin başka bir ortak yazarı. “Altındaki kabuğun içinden gelen tüm izinsiz girişleri ve magması olan bir yanardağ, o bölgedeki kabuk yoğunluğunu ve bileşimini de değiştirirdi. Mars’ta daha kuzeye baktığımızda, çarpmanın altındaki kabukta muhtemelen bir miktar yer altı buzu var. InSight arazi aracının altında gördüğümüzden daha az gözenekli ve çok farklı olan site.”

Ekibin bulguları, asırlık bir gizeme de cevap verebilir: Mars’ın kabuksal ikilemi.

Lekic, “Mars, Kuzey ve Güney yarım küreleri arasındaki çok keskin karşıtlık olan çok benzersiz bir özelliğe sahip,” dedi. “Güney kısmı gerçekten yaşlı, yüksek topografyaya sahip ve çok yoğun kraterli. Bu arada kuzey bölgesi volkanik, çok alçakta ve nispeten az kratere sahip. Tespit ettiğimiz yüzey dalgaları, kuzeydeki ovalar hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı oldu. Daha önce sadece spekülasyon yapabildik.”

Bunun arkasındaki popüler teorilerden biri, kuzey ovalarındaki ve güneydeki dağlık bölgelerdeki kabukların farklı malzemelerden oluşmasıdır. Bununla birlikte, araştırmacılar, ilk sonuçlarının bu fikri çürüttüğünü, hatta kabuk yapılarının belirli derinliklerde şaşırtıcı derecede benzer olabileceğini öne sürdüğünü buldular.

Ekip, araştırmalarının, araştırmacıların benzer gizemleri araştırmasına ve keşif devam ederken daha iyi Mars modelleri oluşturmasına yardımcı olmaya devam edeceğini umuyor.