NASA Mars Insight zonde izmanto vēja izraisītas vibrācijas, lai atklātu sarkanās planētas zemzemes slāņus

Mākslinieka ilustrācija InSight nolaišanās iekārtai uz Marsa. InSight, kas ir saīsinājums no iekšējās izpētes, izmantojot seismiskos, ģeodēzijas un siltuma pārneses izmeklējumus, ir paredzēts, lai sniegtu Sarkanajai planētai pirmo visaptverošo pārbaudi kopš tās izveidošanas pirms 4,5 miljardiem gadu. Misija meklē tektonisko aktivitāti un meteorītu ietekmi, pēta, cik daudz siltuma joprojām plūst cauri planētai, un izseko Marsa svārstības, kad tas riņķo ap sauli. Pateicība: NASA/JPL-Caltech

Seismiskie dati tika savākti Elysium Planitia, otrajā lielākajā vulkāniskajā apgabalā pasaulē Marss, norāda uz seklu nogulumu slāni, kas atrodas starp piroklastiskām plūsmām zem planētas virsmas. Šie rezultāti tika iegūti saskaņā ar NASAInSight (Internal Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Thermal Transport) misija, kurā sadarbojas vairāki starptautiski pētniecības partneri, tostarp Ķelnes Universitāte. Pētījums ar nosaukumu “Marsa sekla struktūra InSight nolaišanās vietā no apkārtējo vibrāciju atstarošanas” ir publicēts. Dabas sakari 2021. gada 23. novembrī.

Ģeofiziķis Dr. Sedriks Šmelsbahs no ETH Cīrihes un kolēģi, tostarp seismologs Dr. Brigitte Knappmayer-Endron un doktorants Sebastjans Karrasko (MSc) no Ķelnes Universitātes Seismoloģijas observatorijas Pennsburgā, izmantoja seismiskos datus, lai analizētu Elysium Planitia veidošanos. novads. Autori pētīja aptuveni 200 m dziļu seklu apakšzemes virsmu. Tieši zem virsmas viņi atklāja bagātīgu dominējošā smilšaina materiāla slāni apmēram trīs metru biezumā virs 15 metru robainu bloku lādiņu slāņa – akmeņu blokiem, kas tika izmesti pēc meteorīta trieciena un nokrita atpakaļ uz virsmu.

Virszemes slāņi zem Insight nosēšanās

Mākslinieka iespaids: InSight zonde atrodas Homestead Hollow, mazā krāterī. Šajā pētījumā izmantotais SEIS seismometrs ir gaišas krāsas puslode uz zemes zondes priekšā. Zeme zem tā sastāv no bagātīga, smilšaina slāņa virsū alternatīviem nogulumu slāņiem (dzelteni oranžas krāsas) un bazalta iežiem, t.i., pagātnes lavas plūsmām (brūnas krāsas). Kredīts: Geraldine Zenhäusern / ETH Cīrihe

Zem šiem augšējiem slāņiem viņi identificēja aptuveni 150 metrus garu bazalta iežu, tas ir, atdzesētas un sacietējušas lavas plūsmas, kas lielā mērā atbilda prognozētajai pazemes struktūrai. Tomēr starp šīm lavas plūsmām, sākot no aptuveni 30 m dziļuma, autori identificēja papildu 30–40 m biezu slāni ar zemu seismisko ātrumu, norādot, ka tās satur vājāku nogulumu materiālu, salīdzinot ar spēcīgākajiem bazalta slāņiem.

READ  SpaceX completes its first missile launch in 2021, by sending a communications satellite

Līdz šim seklās piroklastiskās plūsmas autori izmantoja krāteru uzskaiti no esošās literatūras. Labi iedibinātas zināšanas par meteorītu trieciena ātrumu ļauj ģeologiem datēt akmeņus: virsmas ar daudziem meteorītu triecienkrāteriem ir vecākas nekā tās, kurās ir mazāk krāteru. Arī krāteri ar lielāku diametru iestiepjas apakšējā slānī, ļaujot zinātniekiem datēt dziļus iežus, savukārt mazāki krāteri ļauj datēt seklākos slāņus.

Viņi atklāja, ka seklās lavas plūsmas ir aptuveni 1,7 miljardus gadu vecas un veidojušās Amazones periodā – ģeoloģiskā laikmetā uz Marsa, ko raksturo zems meteorītu un asteroīdu triecienu līmenis un auksti, ārkārtīgi sausi apstākļi, kas sākās gandrīz pirms 3 miljardiem gadu. Turpretim dziļāks bazalta slānis zem nogulumiem veidojās daudz agrāk, aptuveni pirms 3,6 miljardiem gadu Hesperijas periodā, ko raksturoja plaši izplatīta vulkāniskā aktivitāte.

Autori ierosina, ka starpslānis ar zemākiem vulkāniskajiem ātrumiem varētu sastāvēt no nogulumu nogulsnēm, kas atrodas starp Hesperijas un Amazones bazaltiem vai pašiem Amazones bazaltiem. Šie rezultāti sniedz pirmo iespēju salīdzināt seklā virsmas slāņa seismiskos zemes patiesības mērījumus ar iepriekšējām prognozēm, kas balstītas uz orbitālo ģeoloģisko kartēšanu. Pirms nosēšanās Dr. Knapmeyer-Endrun jau bija izstrādājis seklās pazemes ātruma struktūras modeļus InSight nosēšanās vietā, pamatojoties uz to analogiem uz zemes. Faktiskie mērījumi tagad norāda uz papildu slāņiem, kā arī parasti porainākiem iežiem.

“Lai gan rezultāti palīdz labāk izprast ģeoloģiskos procesus Elysium Planitia, salīdzinājums ar pirmsnosēšanās modeļiem ir vērtīgs arī turpmākajām nosēšanās misijām, jo ​​tie var palīdzēt uzlabot prognozes,” atzīmēja Knapmeyer-Endrun. Zināšanas par seklā virsmas slāņa īpašībām ir nepieciešamas, lai novērtētu, piemēram, tā nestspēju un caurlaidību pārvietošanās transportlīdzekļiem. Turklāt slāņu detaļas zem seklās virsmas palīdz saprast, kur tajā vēl var būt gruntsūdeņi vai ledus. Kā daļu no doktora pētījuma Ķelnes universitātē Sebastians Karrasko turpinās analizēt Elysium Planitia seklās struktūras ietekmi uz seismiskiem ierakstiem.

READ  Amerikas aizmirstie plāni sasniegt Mēnesi

InSight nolaišanās iekārta ieradās Marsā 2018. gada 26. novembrī un nolaidās Elysium Planitia. Marss ir bijis vairāku planētu zinātnes misiju mērķis, taču InSight misija ir pirmā, kas īpaši mēra Zemes iekšpusi, izmantojot seismiskās metodes.

Atsauce: M. Hobiger, M. Hallo, C. Schmelzbach, SC Stähler, D. Fäh, D. Giardini, M. Golombek, J. Clinton, “Marsa sekla struktūra InSight nosēšanās vietā no apkārtējo vibrāciju atspoguļojuma”, N. Dahmena, G. Zenheizerns, B. Knapmejers-Endrūns, S. Karasko, K. Šaralambuss, K. Hērsts, S. Kedars un V. B. Banerds, 2021. gada 23. novembris, Dabas sakari.
DOI: 10.1038/s41467-021-26957-7

Jet Propulsion Laboratory (JPL)Reaktīvo dzinēju laboratorija) pārvalda NASA Zinātnes misijas direktorāta programmu InSight. InSight ir daļa no NASA Discovery programmas, ko pārvalda aģentūras Māršala kosmosa lidojumu centrs Hantsvilā, Alabamas štatā. Lockheed Martin Space Corporation no Denveras uzbūvēja Insight kosmosa kuģi, tostarp kruīza posmu un nolaišanās ierīci, un atbalsta misijas kosmosa kuģu darbības. Vairāki Eiropas partneri, tostarp Francijas Nacionālais kosmosa pētījumu centrs (CNES) un Vācijas Aviācijas un kosmosa centrs (DLR), atbalsta InSight misiju. Nacionālais kosmosa pētījumu centrs ir nodrošinājis NASA iekšējās struktūras seismiskā eksperimenta (SEIS) instrumentu kopā ar IPGP (Institut de Physiques de la Physique in the World Parīzē) galveno pētnieku. Nozīmīgu ieguldījumu kopējā vides informācijas sistēmā sniedza IPGP; Maksa Planka Saules sistēmas izpētes institūts (MPS) Vācijā; Šveices Federālais tehnoloģiju institūts (ETH Zurich) Šveicē; Londonas Imperiālā universitāte Oksfordas Universitāte Apvienotajā Karalistē; un JPL.

Angelica Johnson

"Tīmekļa praktizētājs. Sašutinoši pazemīgs ēdiena entuziasts. Lepns twitter advokāts. Pētnieks."

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta.

Back to top