2018. aasta mais NASA Siseruumide uurimine seismiliste uuringute, geodeesia ja soojustranspordi abil (InSight) maandus Marsi pinnale. See missioon on esimene omataoline, kuna kõik varasemad orbiidid, maandurid ja kulgurid keskendusid Marsi pinna ja atmosfääri uurimisele. Seevastu InSighti ülesandeks oli iseloomustada Marsi sisestruktuuri ja mõõta tuuma, vahevöö ja maakoort, lugedes selle seismilist aktiivsust (teise nimega 'marsvärinad').
Selle eesmärk on saada rohkem teavet Marsi geoloogilise evolutsiooni kohta alates selle kujunemisest 4,5 miljardit aastat tagasi, mis annab ülevaate ka Maa tekkest. Kolme hiljuti avaldatud dokumendi kohaselt on InSighti saadud andmed viinud uued analüüsid Marsi maakoore, vahevöö sügavuse ja koostise kohta ning kinnitas teooriat, et planeedi sisemine tuum on sulanud.
Kolm uuringut, mis avaldati 23. juuli numbrisTeadus, juhtisid Brigitte Knapmeyer-Endrun Kölni ülikooli Bensbergi observatooriumi liige; Amir Khan , Zürichi ülikooli füüsikainstituudi teadur; ja Simon Stähler , ETH Zürichi geofüüsika instituudi teadur. Need dokumendid käsitlesid tehtud uusi leide paksus ja struktuur Marsi maapõuest, ülemine vahevöö struktuur , ja sula südamik (vastavalt).
Pilved triivivad üle NASA InSighti maandurile kuuluva kupliga kaetud seismomeetri, tuntud kui SEIS, Marsil. Autorid: NASA/JPL-Caltech
Nagu Bruce Banerdt, NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) InSighti juhtivteadur, väljendas hiljutises NASA JPL-is. Pressiteade : „Kui me esimest korda enam kui kümme aastat tagasi missiooni kontseptsiooni kokku panema hakkasime, on nendes paberites olev teave see, mida lootsime lõpuks saada. See on kogu viimase kümnendi töö ja murede kulminatsioon.
Andmed, mis viisid kõigi kolme paberini, pärinesid InSighti seismomeetrist, mida tuntakse kui Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS). Marsil on seismiline aktiivsus suuresti pinnale langenud löökide tagajärg, mis põhjustab helilainete levimist läbi vahevöö ja tuuma planeedi teisele poole. Ultratundlik SIES loodi selleks, et teadlased saaksid kuulda neid helilaineid, mille kiirus ja kuju varieeruvad olenevalt materjalidest, mida nad läbivad.
Need variatsioonid on andnud seismoloogidele võimaluse uurida Marsi sisemist struktuuri ja saada rohkem teada kõigi kiviste planeetide – sealhulgas Maa, Veenus ja Merkuur – kohta. Kõigil juhtudel moodustusid kivised planeedid protoplanetaarsest kettast, mis koosnes tolmust ja Päikese tekkest järele jäänud meteoriitsest materjalist. Selle materjali ühinemisel sai sellest sula silikaatmineraalide, metallide ja muude elementide hiiglaslik pall.
Kümnete miljonite aastate jooksul planeet jahtus ja eristus kolmeks erinevaks kihiks – maakoor, vahevöö ja tuum – kergemad silikaatelemendid settisid ülemise osa lähedal ja raskemad elemendid (nt raud ja nikkel) tuumas. . Nende kolme kihi sügavuse, suuruse ja struktuuri mõõtmine on alati olnud InSighti missiooni ja SEISi kavandamise eesmärgi keskne osa.
NASA maandur InSight tuvastas 25. juulil 2019, oma missiooni 235. Marsi päeval ehk solipäeval, seismogrammina kujutatud maavärina. Seismoloogid uurivad seismogrammide võnkumisi, et teha kindlaks, kas nad tõesti näevad maavärinat või tuule tekitatud müra. Autorid: NASA/JPL-Caltech
Alates sellest, kui SEIS esmakordselt Marsi pinnale paigutati, on see registreerinud 733 erinevat maavärinat, millest 35 (kõik magnituudid vahemikus 3,0 kuni 4,0) andsid andmed kõigi kolme paberi kohta. Nende andmete põhjal tegid Knapmeyer-Endrun ja tema kolleegid kindlaks, et Marsi maakoor on oodatust õhem ja sellel võib olla kaks või kolm alamkihti. Kui alamkihte on kaks, ulatub maakoor 20 km (12 miili) pinna alla või 37 km (23 miili), kui neid on kolm.
Vahepeal tegid Khan ja tema kolleegid kindlaks, et vahevöö ulatub 1560 km (969 miili) maapinnast allapoole, samas kui Stähler ja kolleegid leidsid, et tuum on vedel ja selle raadius on umbes 1830 km (1137 miili). See uuring on üks kord elus võimalus. ütles Stähler. „Teadlastel kulus Maa tuuma mõõtmiseks sadu aastaid; pärast Apollo missioone kulus neil Kuu tuuma mõõtmiseks 40 aastat. InSightil kulus Marsi tuuma mõõtmiseks vaid kaks aastat.
Üks üllatav leid oli see, et kõik InSighti tuvastatud kõige olulisemad maavärinad näivad olevat pärit ühest piirkonnast: Cerberus Fossae , piirkond, mis on vulkaaniliselt piisavalt aktiivne, et geofüüsikud arvavad, et laava võis seal voolata paari viimase eooni jooksul. See põhineb osaliselt piltidel, mis on tehtud orbiidil tiirlevate kosmoselaevade poolt, mis on märganud rändrahne ja muid maalihkeid, mis näivad olevat põhjustatud marsvärinatest.
Teine üllatus oli see, et ühtki neist maavärinatest ei tuvastatud silmapaistvamatest vulkaanilistest piirkondadest, nagu Tharsis, kus asuvad kolm Marsi suurimat vulkaani (koostuntud kui Tharsis Montes). Siiski võib toimuda palju maavärinaid (suuri ja väikeseid), mida InSight ei suuda tuvastada varjutsoonide tõttu, mis on põhjustatud tuuma murdumisest seismilistest lainetest teatud piirkondadest eemal.
Kaks suurimat NASA InSighti tuvastatud maavärinat näivad olevat pärit Marsi piirkonnast nimega Cerberus Fossae. Autorid: NASA/JPL-Caltech/Univ. Arizonast.
Vahepeal tuvastab InSighti seismomeeter iga päev uusi maavärinaid ja missiooni meeskond loodab tuvastada 4,0-st suuremat maavärinat. 'Meile meeldiks ikka seda suurt näha,' ütles JPL-i maakoore teemalise artikli kaasautor Mark Panning. 'Peame tegema palju hoolikat töötlemist, et nendest andmetest saada soovitud asjad. Suurema ürituse korraldamine muudaks selle kõige lihtsamaks.
Need leiud on esimesed paljudest, mis pärinevad InSighti seismilistest andmetest, mis aitavad teadlastel täpsustada oma Marsi ja selle moodustumise mudeleid. Samuti annavad nad väärtuslikku teavet selle kohta, kuidas Marss kaotas oma magnetosfääri umbes 4,2 miljardit aastat tagasi, millele järgnes päikesetuule mõjul atmosfääri aeglane ammendumine mitmesaja miljoni aasta jooksul.
See protsess põhjustas Marsi ülemineku soojemalt ja märjemalt planeedilt, mis oleks võinud toetada mikroobide elu oma pinnal, jäisele ja kuivale planeedile, mis ta praegu on. Teadmine, kuidas ja miks see üleminek toimus, annab valgust ka sellele, kuidas maapealsed planeedid jäävad evolutsiooni käigus elamiskõlbulikuks (või ei suuda seda teha). Need teadmised aitavad ka astrobiolooge, kes soovivad iseloomustada päikeseväliseid planeete ja piirata nende potentsiaalset elamiskõlblikkust.
Uurimistulemusi käsitleti ka otseülekandes, mis ilmus NASA televisioon reedel, 23. juulil (mida saate vaadata allpool), samuti NASA rakendus , agentuuri oma veebisait ja JPL-id Youtube ja Facebook kanalid. Paneelisse kuulusid Mike Panning NASA Jet Propulsion Laboratoryst, Amir Khan ja Sabine Stanely John Hopkinsi ülikoolist.
Lisalugemist: NASA
