Gli scienziati usano il rumore sismico per fotografare i primi 100 metri di Marte

Ingrandisci / InSight posiziona uno schermo antivento sopra il suo sismometro.

La sonda InSight della NASA ha installato un sismometro su Marte e i terremoti che ha rilevato ci hanno aiutato Mappa dell’interno del pianeta. Questi dati forniscono il quadro generale dell’interno di Marte: quanto è grande il nucleo, se qualcosa è fuso, ecc. Ma non rileva i piccoli dettagli, come l’aspetto del terreno appena sotto InSight.

Questa settimana, i ricercatori hanno descritto come hanno trovato pause su Marte che consentono loro di scattare foto più vicine alla superficie. I risultati, insieme ad alcune caratteristiche superficiali vicine, rivelano che InSight si trova probabilmente al di sopra di grandi flussi di lava, separati da strati di sedimenti.

stai molto calmo

I terremoti marziani non sono utili per risolvere le caratteristiche locali. Se le loro onde sismiche arrivano da una distanza sufficiente, il loro comportamento è principalmente influenzato dai materiali attraverso i quali trascorrono la maggior parte del loro tempo. Se il terremoto si verifica nelle vicinanze, gli oggetti sono troppo attivi per determinare i dettagli esatti causati dalle caratteristiche locali. Quindi, per dare un’occhiata alla geologia locale, è necessario osservare il rumore sismico di fondo che InSight rileva costantemente.

Sulla Terra, la maggior parte del rumore sismico è generato dalle attività umane o dagli oceani. Ma Marte non ha queste due fonti di rumore e il suo sfondo è dominato da venti che interagiscono con le caratteristiche di Marte.

Ma quando i dati sono stati esaminati nelle ore del giorno in cui i venti erano generalmente alti, si è riscontrato che le frequenze prodotte dal vento che interagiscono con la sonda stessa dominano sul rumore. Quindi i ricercatori si sono concentrati su quella che era la prima serata, l’ora marziana, quando i venti tendevano a calare. A quel punto, la maggior parte del rumore sismico è causato dall’interazione dei venti deboli con la geologia vicina e non con la sonda stessa.

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I geologi hanno utilizzato il rumore sismico per ricostruire le caratteristiche della Terra confrontando le componenti orizzontali e verticali del rumore. Questo è un processo che potrebbe corrispondere a una vasta gamma di potenziali strutture vicino alla superficie di Marte. Per restringere l’elenco delle possibilità, i ricercatori si sono concentrati sulle caratteristiche che sono apparse nella maggior parte delle potenziali soluzioni. Hanno anche esaminato le rocce esposte nei crateri vicini per cercare caratteristiche visibili correlate agli oggetti che i loro modelli suggeriscono potrebbero essere presenti.

Cosa c’è sotto?

Più vicino alla superficie, la regolite di Marte è costituita da polvere e frammenti di roccia da impatti. Sembra essere spesso solo 1,5 metri, anche se i ricercatori avvertono che i dati sulla parte superiore del materiale lungo 20 metri sono altamente incerti. Tre metri sotto la superficie, sembra esserci uno strato di roccia ignea, formato da importanti eruzioni vulcaniche nel lontano passato di Marte.

Al di sotto di questo, da circa 30 metri a 80 metri (questi numeri sono alquanto imprecisi), c’è un altro strato di materiale dove i segnali sismici si muovono lentamente. I ricercatori hanno concluso che questo era probabilmente uno strato di roccia sedimentaria. Di seguito sono riportati altri depositi vulcanici.

I ricercatori hanno concluso che i depositi vulcanici più profondi risalgono all’Esperiano, un periodo di diffusa attività vulcanica che si è concluso più di 3 miliardi di anni fa. I depositi di sedimenti sovrastanti si sono formati mentre Marte stava vivendo condizioni fredde e secche simili alla sua condizione attuale. Dopo che si è solidificato, e durante il periodo dell’Amazzonia marziana, ulteriori eruzioni hanno coperto il sedimento. Da allora, impatti e venti marziani hanno causato la deposizione di uno strato di materiale sciolto sopra gli strati vulcanici.

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È chiaro che tutto ciò concorda con quanto si può osservare nei crateri vicini. Tuttavia, è impressionante la quantità di informazioni che i ricercatori sono stati in grado di estrarre da solo un po’ di rumore.

Comunicazioni sulla natura, 2021. DOI: 10.1038 / s41467-021-26957-7 (Informazioni sui DOI).

Elenco immagini di NASA/JPL-Caltech

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