InSight toma medidas profundas de Marte

InSight toma medidas profundas de Marte
InSight toma medidas profundas de Marte
Anonim

Utilizando datos del módulo de aterrizaje InSight en Marte, los sismólogos de la Universidad de Rice realizaron las primeras mediciones de tres límites del subsuelo desde la corteza hasta el núcleo del Planeta Rojo.

"Esto finalmente nos ayudará a comprender la formación planetaria", dijo Alan Lewander, coautor del estudio, publicado en Geophysical Research Letters. El espesor de la corteza y la profundidad del núcleo de Marte se han calculado utilizando varios modelos y, según Levander, los datos de InSight permitieron las primeras mediciones directas que se pueden utilizar para validar los modelos y mejorarlos.

"Debido a la falta de placas tectónicas en Marte, su historia temprana se conserva en gran medida en comparación con la Tierra", dijo el coautor del estudio, Xizhuang Deng, estudiante de posgrado en Rice. "La estimación de la profundidad de los límites sísmicos de Marte puede proporcionar una guía para comprender mejor su pasado, así como la formación y evolución de los planetas terrestres en general".

Encontrar pistas sobre el interior de Marte y los procesos que le dieron forma es un desafío clave para InSight, un módulo de aterrizaje robótico que aterrizó en noviembre de 2018. El sismómetro en forma de cúpula de la sonda permite a los científicos escuchar el débil estruendo dentro del planeta, mientras un médico escucha los latidos del corazón de un paciente con un estetoscopio.

Los sismómetros miden las vibraciones de las ondas sísmicas. Como una ondulación circular que marca el lugar donde los guijarros rompieron la superficie de un estanque, las ondas sísmicas fluyen a través del planeta, marcando la ubicación y el tamaño de perturbaciones como los impactos de meteoritos o terremotos, llamados Marsquakes en Marte. El sismómetro InSight registró más de 170 de ellos de febrero a septiembre de 2019.

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Las ondas sísmicas también cambian ligeramente a medida que atraviesan varias rocas. Los sismólogos han estudiado patrones en registros sismográficos en la Tierra durante más de un siglo y pueden usarlos para mapear campos de petróleo y gas y capas mucho más profundas.

“La forma tradicional de investigar estructuras subterráneas es analizar las señales de terremotos utilizando una densa red de estaciones sísmicas”, dijo Dan. “Marte es mucho menos tectónicamente activo, es decir, habrá muchos menos terremotos en él en comparación con la Tierra. Además, con una sola estación sísmica en Marte, no podemos utilizar métodos basados en redes sísmicas.

Levander y Dan analizaron los datos sísmicos de InSight de 2019 utilizando el método de autocorrelación de ruido ambiental. "Utiliza datos de ruido continuo de la única estación sísmica en Marte para extraer fuertes reflejos de los límites sísmicos", dijo Dan.

El primer límite que midieron Dan y Levander fue la brecha entre la corteza y el manto de Marte, casi 35 km por debajo del módulo de aterrizaje.

La segunda es una zona de transición en el manto, donde los silicatos de magnesio y hierro sufren cambios geoquímicos. Por encima de la zona, los elementos forman el mineral olivino, y debajo de ella, el calor y la presión los comprimen en un nuevo mineral, wadsleyita. Esta zona fue descubierta 1110-1170 km debajo de InSight.

"La temperatura de transición de olivino a wadsleyita es una clave importante para construir modelos térmicos de Marte", dijo Dan. "A partir de la profundidad de la transición, podemos calcular fácilmente la presión y luego la temperatura".

El tercer límite que midieron él y Levander es el límite entre el manto de Marte y su núcleo rico en hierro, que encontraron a unos 1520-1600 km por debajo del módulo de aterrizaje. "Una mejor comprensión de este límite puede proporcionar información sobre la evolución del planeta, tanto química como térmicamente", dijo Dan.

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