Stór jarðskjálfti á Mars, sem skráð var af InSight lendingu NASA, bendir til þess að jarðskorpan á plánetunni Mars líti sums staðar út eins og þung brynja, samkvæmt nýrri rannsókn.
InSight lendingarskjálftamælir NASA, en verkefni hans lýkur í desember 2022, eyddi þremur árum í að mæla jarðskjálftabylgjur á Mars. Meðal verk hans var að greina stærsta Mars-jarðskjálfta sem mælst hefur í maí 2022: 4,6 að stærð.
Þótt skjálftarnir á Mars hafi aðeins verið meðal jarðskjálfti miðað við jörðina, sögðu vísindamenn NASA á þeim tíma að þetta væru efri mörk þess sem Mars landkönnuðir bjuggust við að sjá. Marsskjálftinn var öflugri en allir hinir mældust áður en hann sameinaðist.
„Þessi jarðskjálfti sendi sterkar skjálftabylgjur sem fóru yfir yfirborð Mars,“ sagði aðalrannsóknarhöfundur og jarðskjálftafræðingur við Jarðeðlisfræðistofnun Tækniháskólans í Zürich, Doyon Kim. ný umsókn, birt 6. maí. „Frá þessum jarðskjálfta, stærsti skjálftanum sem mælst hefur í öllu InSight verkefninu, sáum við yfirborðsbylgjur sem fóru allt að þrisvar sinnum hring um Mars.
Mæling á hraða og tíðni jarðskjálftabylgna – og hvernig þessir eiginleikar voru mismunandi á rauðu plánetunni – gerði Kim og teyminu kleift að afla upplýsinga um jarðfræðileg mannvirki sem þau mættu. Ný gögn voru fengin um spurningar eins og innri uppbyggingu Marsskorpunnar á mismunandi dýpi.
Fyrir risaskjálftann skráði InSight svipaðar skjálftabylgjur og urðu þegar tveir loftsteinar féllu á Mars. Hins vegar veitti kosmíski atburðurinn upplýsingar aðeins á svæðisbundnum mælikvarða. Jarðskjálfti upp á 5 stig gerði það mögulegt að kanna Mars enn dýpra og leiddi í ljós miklar afleiðingar.
Hópurinn tók gögnin frá InSight og sameinaði þau upplýsingum frá öðrum leiðangrum um þyngdarafl og landslag Mars. Safnaðar rannsóknir hafa sýnt vísindamönnum að jarðskorpan á rauðu plánetunni hefur þykkt sem er að meðaltali breytileg frá 42 til 56 kílómetra, en þykkasti hluti hennar er tvöfalt stærri: 90 kílómetrar.
„Marsskorpan (að meðaltali) er mun þykkari en jarðskorpan eða tunglið,“ sagði Kim og bætti við að smærri plánetulíkama í sólkerfinu hafi tilhneigingu til að hafa þykkari skorpur en stærri líkamar.
Þykkt jarðskorpunnar er að meðaltali breytileg á bilinu 13 til 17 kílómetrar, en jarðskjálftamælar Apollo tunglferðanna á sjöunda og áttunda áratugnum ákváðu að þykkt tunglskorpunnar væri á bilinu 1960 til 1970 kílómetrar.
InSight teymið komst að því að Marsskorpan er þynnst í Isis Impact Basin, fornum gíg sem er um 1200 kílómetra breiður. Í þessu vatnasvæði, sem er staðsett á mörkum gígamikils suðurhálendis Mars og norðurláglendis, er þykkt Marsskorpunnar aðeins um 10 kílómetrar.
Þegar hún er þykkust er skorpan hins vegar 90 kílómetra djúp í hinu víðfeðma svæði Tharsis og teygir sig næstum á breidd Bandaríkjanna frá brún til brún: það er um 8 kílómetrar í þvermál. Tharsis liggur til grundvallar víðáttumiklu kerfi geislalaga misgengis sem þekja um þriðjung af yfirborði Mars. Það er einnig heimkynni víðfeðma eldfjalla og þriggja stærstu eldfjöllanna á Mars.
„Við vorum heppin að verða vitni að þessum jarðskjálfta. Á jörðinni væri erfitt fyrir okkur að ákvarða þykkt jarðskorpunnar með hjálp jarðskjálfta af sama krafti og varð á Mars, - útskýrði Kim. „Þrátt fyrir að Mars sé minni en jörðin flytur hún jarðskjálftaorku á skilvirkari hátt.“ Niðurstöður liðsins staðfestu einnig andstæðuna á norður- og suðurhveli Mars. Norðurhluti plánetunnar samanstendur af sléttu láglendi en í suðurhlutanum eru hásléttur.
Hin svokallaða "Mars-tvískipting" milli norðurs og suðurs hefur sést af stjörnufræðingum og plánetuvísindamönnum frá að minnsta kosti fyrsta brautarferð Mariner 9 frá NASA á árunum 1971-72, samkvæmt ritrýndri rannsókn. birt árið 2007. Upphaflegar tilgátur um þennan mun tengdust samsetningu steinanna, segir Kim. "Önnur tegundin væri þéttari en hin."
Hins vegar staðfesta nýjar rannsóknir að samsetning tegundarinnar skiptir ekki máli hér. Þótt samsetning steinanna sé sú sama á báðum heilahvelum er þykkt jarðskorpunnar mismunandi og skýrir það tvískiptingu Mars. Byggt á InSight jarðskjálftamælingum og þyngdaraflsgögnum sögðu vísindamennirnir að þeir sýndu fram á að jarðskorpuþéttleiki á norðanverðu láglendi og suðurhálendi væri svipaður.
Þéttleikinn sem greinist er í samræmi við skjálftamælingar InSight á áðurnefndum loftsteinaáföllum sem benda til þess að jarðskorpan í norðri og suðri sé úr sama efni. (Hvernig jarðskjálftabylgjur dreifast í gegnum bergskorpuna gerir vísindamönnum kleift að álykta um samsetningu hennar).
Uppgötvun liðsins á þykkri Marsskorpu á sumum stöðum varpar einnig ljósi á hvernig plánetan býr til hita og hvernig það hefur breyst í gegnum sögu Mars. Helsta varmagjafinn frá innri Mars er geislavirk rotnun frumefna eins og tóríums, úrans og kalíums.
Teymið telur að 50% til 70% af þessum hitaframleiðandi frumefnum búi í Marsskorpunni. Þannig gæti munurinn á þykkt þessarar jarðskorpu á Mars skýrt hvers vegna það eru staðbundin svæði á plánetunni þar sem bráðnunarferli geta enn átt sér stað í dag, þar sem þessir heitu reitir innihalda einnig meira geislavirkt, hitamyndandi efni.
„Þessi uppgötvun er mjög áhugaverð og bindur enda á langa vísindalega umræðu um uppruna og uppbyggingu Marsskorpunnar,“ sagði Kim.
Lestu líka: