Die InSight-Sonde der NASA hat ein Seismometer auf dem Mars installiert, und die von ihr entdeckten Erdbeben haben uns geholfen Karte des Inneren des Planeten. Diese Daten liefern das Gesamtbild des Inneren des Mars – wie groß der Kern ist, ob etwas geschmolzen ist usw. Aber es greift nicht die kleinen Details auf, wie das Land direkt unter InSight aussieht.

Diese Woche beschrieben Forscher, wie sie auf dem Mars Ruhepausen gefunden haben, die es ihnen ermöglichen, näher an der Oberfläche zu fotografieren. Die Ergebnisse zeigen zusammen mit einigen Oberflächenmerkmalen in der Nähe, dass sich InSight wahrscheinlich über großen Lavaströmen befindet, die durch Sedimentschichten getrennt sind.

sei ganz ruhig

Mars-Erdbeben sind nicht nützlich, um lokale Merkmale auszusortieren. Wenn ihre seismischen Wellen aus ausreichender Entfernung eintreffen, wird ihr Verhalten hauptsächlich von den Materialien beeinflusst, durch die sie die meiste Zeit reisen. Wenn das Erdbeben in der Nähe auftritt, sind die Objekte zu aktiv, um die genauen Details zu bestimmen, die durch lokale Merkmale verursacht werden. Um einen Blick auf die lokale Geologie zu werfen, müssen Sie sich also das seismische Hintergrundrauschen ansehen, das InSight ständig aufnimmt.

Auf der Erde wird der größte seismische Lärm entweder durch menschliche Aktivitäten oder durch die Ozeane erzeugt. Aber dem Mars fehlen diese beiden Rauschquellen, und sein Hintergrund wird von Winden dominiert, die mit Merkmalen auf dem Mars interagieren.

Als die Daten jedoch zu Tageszeiten untersucht wurden, an denen die Winde im Allgemeinen stark waren, stellte sich heraus, dass die Frequenzen, die durch den Wind erzeugt werden, der mit der Sonde selbst interagiert, das Rauschen überwiegen. Die Forscher konzentrierten sich also auf den frühen Abend, die Marszeit, als der Wind nachließ. An diesem Punkt wird der größte Teil des seismischen Rauschens durch die Wechselwirkung schwacher Winde mit der nahegelegenen Geologie und nicht durch die Sonde selbst verursacht.

Geologen haben seismisches Rauschen verwendet, um Merkmale auf der Erde zu rekonstruieren, indem sie die horizontalen und vertikalen Komponenten des Rauschens verglichen haben. Dies ist ein Prozess, der einem breiten Spektrum möglicher Strukturen nahe der Marsoberfläche entsprechen könnte. Um die Liste der Möglichkeiten einzuschränken, konzentrierten sich die Forscher auf die Merkmale, die in den meisten potenziellen Lösungen auftauchten. Sie untersuchten auch freiliegendes Gestein in nahegelegenen Kratern, um nach sichtbaren Merkmalen zu suchen, die mit Objekten korrelieren, die ihre Modelle vermuten lassen, dass sie vorhanden sein könnten.

Was ist darunter?

Näher an der Oberfläche besteht der Regolith des Mars aus Staub und Gesteinsfragmenten von Einschlägen. Es scheint nur 1,5 Meter dick zu sein, obwohl die Forscher warnen, dass die Daten auf der Spitze des 20 Meter langen Materials sehr unsicher sind. Drei Meter unter der Oberfläche scheint sich eine Schicht aus magmatischem Gestein zu befinden, die aus großen Vulkanausbrüchen in der fernen Vergangenheit des Mars entstanden ist.

Darunter, von etwa 30 bis 80 Metern (diese Zahlen sind etwas ungenau), befindet sich eine weitere Materialschicht, in der sich die seismischen Signale langsam bewegen. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass es sich wahrscheinlich um eine Schicht Sedimentgestein handelt. Unten sind andere vulkanische Ablagerungen.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die tiefsten vulkanischen Ablagerungen aus dem Hesperium stammen, einer Zeit weit verbreiteter vulkanischer Aktivität, die vor mehr als 3 Milliarden Jahren endete. Die darüber liegenden Sedimentablagerungen bildeten sich, während der Mars kalte, trockene Bedingungen erlebte, die dem heutigen Zustand ähnlich waren. Nachdem es sich verfestigt hatte und irgendwann während der Mars-Amazonas-Zeit, bedeckten weitere Eruptionen das Sediment. Seitdem haben Einschläge und Marswinde dazu geführt, dass sich eine Schicht aus losem Material auf den vulkanischen Schichten abgelagert hat.

Es ist klar, dass all dies mit dem übereinstimmt, was in den nahegelegenen Kratern beobachtet werden kann. Beeindruckend ist jedoch, wie viele Informationen die Forscher aus nur wenig Rauschen extrahieren konnten.

Naturkommunikation, 2021. DOI: 10.1038 / s41467-021-26957-7 (Über DOIs).

Bilderliste von NASA/JPL-Caltech