InSight effettua misurazioni profonde di Marte

InSight effettua misurazioni profonde di Marte
InSight effettua misurazioni profonde di Marte
Anonim

Utilizzando i dati del lander InSight su Marte, i sismologi della Rice University hanno effettuato le prime misurazioni di tre confini del sottosuolo dalla crosta al centro del Pianeta Rosso.

"Questo alla fine ci aiuterà a capire la formazione planetaria", ha affermato Alan Lewander, coautore dello studio, pubblicato su Geophysical Research Letters. Lo spessore della crosta di Marte e la profondità del nucleo sono stati calcolati utilizzando una serie di modelli e, secondo Levander, i dati InSight hanno consentito le prime misurazioni dirette che possono essere utilizzate per convalidare i modelli e migliorarli.

"A causa della mancanza di tettonica a zolle su Marte, la sua storia antica è in gran parte preservata rispetto alla Terra", ha detto il coautore dello studio Xizhuang Deng, uno studente laureato alla Rice. "Stimare la profondità dei confini sismici di Marte può fornire una guida per comprendere meglio il suo passato, così come la formazione e l'evoluzione dei pianeti terrestri in generale".

Trovare indizi sull'interno di Marte e sui processi che lo hanno modellato è una sfida chiave per InSight, un lander robotico atterrato nel novembre 2018. Il sismometro a cupola della sonda consente agli scienziati di sentire il debole rombo all'interno del pianeta, mentre un medico ascolta il battito cardiaco di un paziente con uno stetoscopio.

I sismometri misurano le vibrazioni delle onde sismiche. Come un'increspatura circolare che segna il punto in cui i ciottoli hanno rotto la superficie di uno stagno, le onde sismiche scorrono attraverso il pianeta, segnando la posizione e la dimensione di disturbi come colpi di meteoriti o terremoti, chiamati Marsquakes on Mars. Il sismometro InSight ne ha registrati più di 170 da febbraio a settembre 2019.

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Anche le onde sismiche cambiano leggermente mentre passano attraverso varie rocce. I sismologi hanno studiato i modelli nelle registrazioni sismografiche sulla Terra per oltre un secolo e possono usarli per mappare giacimenti di petrolio e gas e strati molto più profondi.

"Il modo tradizionale per indagare sulle strutture sotterranee è analizzare i segnali dei terremoti utilizzando una fitta rete di stazioni sismiche", ha affermato Dan. “Marte è molto meno tettonicamente attivo, cioè ci saranno molti meno Marsquakes su di esso rispetto alla Terra. Inoltre, con una sola stazione sismica su Marte, non possiamo utilizzare metodi basati su reti sismiche".

Levander e Dan hanno analizzato i dati sismici InSight del 2019 utilizzando il metodo di autocorrelazione del rumore ambientale. "Utilizza dati di rumore continui dall'unica stazione sismica su Marte per estrarre forti riflessioni dai confini sismici", ha detto Dan.

Il primo confine misurato da Dan e Levander è stato il divario tra la crosta e il mantello di Marte, a circa 35 km sotto il lander.

La seconda è una zona di transizione nel mantello, dove i silicati di magnesio e ferro subiscono cambiamenti geochimici. Al di sopra della zona, gli elementi formano l'olivina minerale, e al di sotto di essa, il calore e la pressione li comprimono in un nuovo minerale, la wadsleyite. Questa zona è stata scoperta 1110-1170 km sotto InSight.

"La temperatura di transizione da olivina a wadsleyite è una chiave importante per costruire modelli termici di Marte", ha detto Dan. "Dalla profondità della transizione, possiamo facilmente calcolare la pressione e poi la temperatura".

Il terzo confine che lui e Levander hanno misurato è il confine tra il mantello di Marte e il suo nucleo ricco di ferro, che hanno trovato circa 1520-1600 km sotto il lander. "Una migliore comprensione di questo confine può fornire informazioni sull'evoluzione del pianeta, sia chimicamente che termicamente", ha detto Dan.

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