NASA: n ja DLR InSight -laskulaite on ollut Marsilla jo yli vuoden. Operaatiolla on edessään merkittäviä haasteita saada HP3 (Lämpövirtaus ja fysikaaliset ominaisuudet -paketti) maanpintaan, mutta avaruusaluksen muut instrumentit toimivat suunnitellulla tavalla. Nyt tutkijat ovat julkaissut kuusi artikkelia, joissa hahmotellaan eräitä tehtävän tieteellisiä tuloksia.
NASA: n Viking-laskeuttajat tutkivat ensimmäisinä Marsin seismologiaa. Molemmat laskeuttajat kantoivat seismometrin pintaan, mutta ne eivät olleet niin hienostuneita kuin InSight. Erilliset seismometrit, jotka voitiin sijoittaa planeetan pinnalle, olivat liian massiivisia, vaativat liian paljon sähköä ja ottivat myös liian paljon kaistanleveyttä. Joten Viking-seismometrit kiinnitettiin maahan ja niihin vaikutti negatiivisesti tuuli ja itse laskimen toiminta.
Viking 1: n seismometri ei koskaan käynyt oikein eikä tuottanut käyttökelpoista tietoa. Viking 2: n seismometri otettiin käyttöön kunnolla, ja se tuotti paljon tietoa, mutta lopullisia marsquakeja ei havaittu. Marsin tuulet vaikeuttivat havaitsemista.
Nyt InSight antaa meille ensimmäisen todellisen katsauksen Marsin seismologiaan.
InSight käynnistettiin toukokuussa 2018 ja laskeutui Marsille 26. marraskuuta 2018. Sen täydellinen nimi on sisätilojen etsintä käyttäen seismisiä tutkimuksia, geodesiaa ja lämmönsiirtoa. Sen tehtävänä on tutkia Marsin syvää sisätilaa mittaamalla lämpövirtausta, seismista aktiivisuutta ja Marsin pohjoisnavan heilahtelua, kun Auringon painovoima vetää planeetalle.
Landerilla on kolme perustieteen instrumenttia:
- SEIS, sisäisen rakenteen seisminen koe, mittaa marsquakeja ja muuta sisäistä aktiivisuutta.
- Lämpövirtaus ja fysikaaliset ominaisuudet - paketti (HP3), joka mittaa lämmön siirtymistä planeetan sisätiloista sen pintaan.
- RISE: Kierto- ja sisärakennekoe, joka mittaa planeetan heilumista, mikä puolestaan paljastaa Marsin ytimen ja vaipan koon ja tiheyden.
InSightilla on myös laserheijastin, säävalvontalaitteet, instrumentin käyttöönottovarsi ja kamerat.
InSight on kamppaillut saadakseen HP: n3 väline, joka tunnetaan myös nimellä "mooli", asemaansa mittauksiin, ja Space Magazine on käsitellyt nämä kamppailut ja jatkuvat pyrkimykset niiden voittamiseksi. Mutta vaikka mooli ei olisi vaikuttanut paljon, maa on toimittanut vahvaa tiedettä. Koko kuusi artikkelia julkaistiin juuri, joka hahmotti kyseisen tieteen. Viisi on Nature-lehdessä ja yksi Nature Communications -lehdessä:
- InSight havaitsi Marsin ilmakehän
- Alkuperäiset tulokset InSight-operaatiosta Marsilla
- InSightin purkamispaikan geologia Marsilla
- Marsin seismisyys
- InSight hakee korkeaa nähdäksesi alla
- InSightin seismisistä tiedoista johtuvat Marsin matalan elastisen ja joustamattoman rakenteen rajoitukset
Kohdassa ”Marsin seismisyys” johtava kirjailija D. Giardini ja avustajat maalaavat kuvan Marsista seismisesti aktiivisena planeetana. InSight on mitannut yli 450 seismisiä signaaleja, paljon enemmän kuin odotettiin, vaikka vain 174 havaittiin operaation ensimmäisen kymmenen kuukauden aikana ja katettiin näissä tuloksissa. Järistykset ovat suhteellisen heikkoja verrattuna maanjäristyksiin.
Maapallolla järistyksiä aiheuttaa tektonisten levyjen hiominen toisiaan vastaan. Marsilla ei ole tektonisia levyjä, joten sen järistyksillä on toinen syy. Planeetta jäähtyy ja supistuu samalla. Kuten supistuu, pinnan täytyy murtua, mikä johtaa Marsquakesiin.
Tiedot sisältävät kaksi laajaa luokkaa marsquakes. Heistä 150 oli matalia, suhteellisen heikkoja järistyksiä, jotka etenivät kuoren läpi. Heistä 24 oli voimakkaampia ja syvempiä. Ne ovat kotoisin planeetan kuoren eri paikoista. He olivat kaikki heikompia verrattuna maanjäristyksiin. InSightin havaitsemat tehokkaimmat olivat välillä 3 - 4 Richterin asteikolla. Maanjäristyksen on oltava vähintään 5,5 rakenteiden vaurioittamiseksi.
Tiedot osoittavat myös, että vaikka heikompien järistysten taajuus pysyi samana koko tiedonkeruun ajanjakson ajan, voimakkaampien järistysten taajuus kasvoi. Tutkijoilla ei ole selitystä tähän, mutta ne voivat liittyä kausittaisiin kiertorata- ja / tai lämpövaikutuksiin.
Operaation suunnitellessa oli jonkin verran huolta, että SEIS mittaa meteoriittien vaikutuksia, mikä vaikeuttaisi tietoja. Mutta InSight-tiimin mukaan kaikki SEIS: n havaitsemat seismiset vaikutukset tulivat Marsin sisätiloista.
InSightin havaitsema voimakkain järistys oli noin suuruusluokkaa 4. Se ei ollut riittävän tehokas tunkeutuakseen kuoren alle, syvemmälle vaippaan ja ytimeen. JSL: n InSight-tutkijan Bruce Banerdtin mukaan nämä ovat "omenan mehukkaisimpia osia", kun kyse on sisätilojen tai Marsin tutkimisesta. Tutkijat odottavat edelleen voimakkaampaa marsquakea levittämään sitä syvälle ja kertoa heille enemmän planeetan syvemmästä sisätilasta.
Jotkut voimakkaimmista seismisistä aktiviteeteista keskittyivät Cerberus Fossae -alueelle. Kaksi voimakkainta järistystä saivat alkunsa sieltä. Cerberus Fossae -alue on sarja pääosin samansuuntaisia vikoja Marsin kuoressa Cerberuksen alueella.
Cerberus Fossae -viat liittyvät mahdolliseen viimeaikaiseen tulivuoren toimintaan ja mahdolliseen viimeaikaiseen tektoniseen aktiivisuuteen. Alueella on myös viimeaikaisia lohkaran jälkiä, jotka viittaavat seismiseen toimintaan.
Cerberus Fossae sisältää myös muinaisia vesikanavia, jotka viime aikoina olivat osittain täynnä laavaa, ehkä vain vähän kuin 10 miljoonaa vuotta sitten. Jo 2 miljoonaa vuotta sitten seisminen toiminta mursi joitain näistä virtauksista.
"Kyse on juuri planeetan nuorimmasta tektonisesta piirteestä", sanoi planeettageologi Matt Golombek JPL: stä. "Se, että näemme todisteita ravistamisesta tällä alueella, ei ole yllättävää, mutta se on erittäin hienoa."
”Yli 44 vuotta Viking-operaatioiden ensimmäisestä yrityksestä27, InSight SEIS -laite on paljastanut, että Mars on seismisesti aktiivinen ”, kirjoittajat sanovat paperissaan. ”Ensimmäisissä 207 Marsissa jatkuvasti tallennetun tiedonkeruussa havaitsimme 174 tapahtumaa, joita ei voida selittää paikallisista ilmakehän tai laskujen aiheuttamista värähtelyistä; nämä tulkitaan marsquakes. "
InSightilta on saatava paljon enemmän tietoa, etenkin jos HP3 instrumentti voidaan ottaa käyttöön onnistuneesti. Operaatio kestää vielä yhden vuoden, ja siihen mennessä RISE-välineellä on kahden vuoden arvoinen data. Kaikki nämä tiedot yhdessä HP: n kanssa3 ja seismometri, maalaa entistä selkeämmän kuvan Marsin sisätiloista.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Yllättävän tieteen vuosi NASA: n InSight Mars -operaatiosta
- Tutkimusaineisto: Marsin seismisyys
- Tutkimuspaperi: Alkuperäiset tulokset InSight-operaatiosta Marsilla
