Marsquakes rock and roll

Halvtreds år efter, at Apollo 11-astronauterne havde indsat det første seismometer på månens overflade, NASA InSights seismiske eksperiment transmitterer data, der giver forskere mulighed for at sammenligne marskælv med måne og jordskælv.

Seismologer, der driver Marsquake Service ved ETH Zürich, rystede og rullede bogstaveligt talt, mens de oplevede, for første gang, to "marsquakes" i universitetets quake simulator. Forskere uploadede faktiske data fra marskælv fundet på Mars soldag eller Sol 128 og 173. Marskælvene blev detekteret af SEIS-seismometeret, hvis meget følsomme elektronik blev leveret af Aerospace Electronics and Instruments laboratoriet på ETH.

To typer Marsquakes

SEIS indeholder uden tvivl det mest følsomme seismometer, der nogensinde er blevet betjent, i stand til at detektere selv de svageste seismiske signaler på Mars. Forskere var nødt til at forstærke marsskælvets signaler med en faktor på 10 millioner for at gøre de stille og fjerne rystelser mærkbare i ETH Zürichs jordskælvssimulator og sammenligne dem med en tilsvarende forstærket måne og jordskælv.

"Vi observerer i øjeblikket to familier af jordskælv på Mars, " siger Dr. Simon Stähler. "Det første jordskælv var en højfrekvent hændelse mere lig et måneskælv, end vi havde forventet. Det andet jordskælv var en meget lavere frekvens, og det tror vi kan skyldes afstanden. Det lavere frekvensskælv fandt sandsynligvis sted længere væk fra seismometeret. Sammenlignet med varigheden af ​​jordskælv, begge typer marsquakes varer længere."

Jorden, måne, og Marsquakes

Mens seismiske bølger, der bevæger sig gennem Jorden, typisk varer mellem 10 sekunders sekunder til et par minutter, måneskælv kan vare op til en time eller mere. Omfanget af det seismiske signal skyldes afstand og forskelle i geologiske strukturer. Hvis man sammenligner Jordens og Månens overflader, det kan være overraskende at erfare, at jordskorpen er mere homogen end månens. Milliarder af år med meteoritnedslag knækkede måneskorpen, og der er ingen proces, på månen, der "bager" stenene sammen. På jorden, vulkanisme, indvendig opvarmning, og pladetektonik, samt erosion og aflejring fra vand og vind smelter brudte klipper sammen og skaber en relativt ubrudt og lagdelt skorpe, der hurtigt sletter sporene af meteoritnedslag.

"Den heterogene måneskorpe spreder seismiske bølger, svarende til de ekkoer, man kan opleve, når man råber i barskt bjergterræn, " siger Dr. John Clinton, der leder operationer ved Marsquake Service ved ETH Zürich. Jordens skorpe og kappe, til sammenligning, er gennemsigtige for seismiske bølger - meget ligesom et vidt åbent rum er for lydbølger. Mens seismiske sensorer på Jorden "hører" jordskælvssignaler rent, på månen registrerer seismiske sensorer et væld af ekkoer, der forvrænger signalet, hvilket gør det meget svært overhovedet at identificere, hvor signalerne begynder. Mens seismisk forskning stadig er i sin vorden på Mars, marskælv ser ud til at være et sted mellem månen og jordskælv. Forskere genkender de første seismiske signaler fra marskælvet, men de signaler, der følger, inkluderer flere ekkoer, end forskerne forventede. Varigheden af ​​et marsskælvsignal kan være cirka 10 til 20 minutter. Forskere ved endnu ikke, om den knækkede del af Mars-skorpen kun er få kilometer dyb, som det er på månen, eller hvis det er mere lavt.

Marsquake Service Ops

Domenico Giardini, professor i geofysik og seismologi, leder den schweiziske deltagelse i InSight-missionen. Han etablerede Marsquake Service (MQS) center ved ETH Zürich. Rundt regnet, to gange hver dag, et internationalt hold på ti seismologer analyserer seismiske data fra Mars med det formål at detektere og karakterisere marskælv.

Da der kun er et seismometer på Mars, Giardini og hans team kombinerer metoder taget fra seismologiens tidlige dage, da der kun var få seismometre på Jorden, med moderne analysemetoder til lokalisering af seismiske hændelser. Ultimativt, forskere ser på de seismiske data for at besvare spørgsmål, ikke kun om Mars' indre geologiske struktur, men også hvordan tidlige planeter i det indre solsystem blev dannet for mere end fire milliarder år siden.