NASA un DLR InSight lidmašīna jau vairāk nekā gadu atrodas uz Marsa. Misija ir saskārusies ar ievērojamiem izaicinājumiem iegūt savu HP3 (Siltuma plūsmas un fizisko īpašību pakete) virszemes daļā, bet citi kosmosa kuģa instrumenti darbojas kā paredzēts. Tagad pētnieki ir publicējuši sešus darbus, kuros aprakstīti daži no misijas zinātniskajiem rezultātiem.
NASA vikingu piezemētāji bija pirmie, kas pētīja Marsa seismoloģiju. Abas nolaišanās mašīnas uz zemes veda seismometru, taču tās nebija tik izsmalcinātas kā InSight. Atsevišķi seismometri, kurus varēja novietot uz planētas virsmas, bija pārāk masīvi, prasīja pārāk daudz elektrības, kā arī pārņēma lielu joslas platumu. Tātad vikingu seismometri tika piestiprināti pie zemniekiem, un tos negatīvi ietekmēja vējš un paša zemētāja darbība.
Viking 1 seismometrs nekad nav bijis pareizi izvietots un nesniedzis izmantojamus datus. Viking 2 seismometrs tika pareizi izvietots, un tas ieguva daudz datu, taču galīgas zemestrīces netika atklātas. Marsa vēji apgrūtināja atklāšanu.
Tagad InSight sniedz mums pirmo reālo ieskatu Marsa seismoloģijā.
InSight tika palaists 2018. gada maijā un nolaidās uz Marsa 2018. gada 26. novembrī. Tā pilns nosaukums ir Interjera izpēte, izmantojot seismiskos pētījumus, ģeodēziju un siltuma transportu. Tās misija ir izpētīt Marsa dziļo interjeru, izmērot siltuma plūsmu, seismisko aktivitāti un Marsa ziemeļpola viļņošanos, kad Saules gravitācija velk uz planētas.
Zemei ir trīs pamatzinātnes instrumenti:
- SEIS, seismiskais eksperiments iekšējai struktūrai, mēra zemestrīces un citas iekšējās aktivitātes.
- Siltuma plūsmas un fizikālo īpašību pakete (HP3), kas mēra siltuma pārnesi no planētas iekšpuses uz tās virsmu.
- RISE: Rotācijas un iekšējās struktūras eksperiments, kas mēra planētas viļņus, kas savukārt atklāj Marsa serdes un apvalka lielumu un blīvumu.
InSight arī satur lāzera atstarotāju, laika apstākļu uzraudzības aprīkojumu, instrumentu izvietošanas roku un kameras.
InSight ir centies iegūt HP3 instrumentu, kas pazīstams arī kā “mols”, stāvoklī, lai veiktu mērījumus, un Space Magazine ir aprakstījis šīs cīņas un notiekošos centienus tās pārvarēt. Bet pat tad, ja mols nav devis lielu ieguldījumu, zemes īpašnieks ir sniedzis pārliecinošu zinātni. Tikko tika publicēti seši raksti, kas ieskicēja šo zinātni. Pieci ir žurnālā Nature un viens - Nature Communications:
- InSight novērotā Marsa atmosfēra
- Sākotnējie rezultāti no InSight misijas uz Marsa
- InSight nosēšanās vietas uz Marsa ģeoloģija
- Marsa seismiskums
- InSight meklē augstu, lai redzētu zemāk
- InSight seismisko datu ierobežojumi Marsa seklajai elastīgajai un elastīgajai struktūrai
Rakstā “Marsa seismiskums” galvenais autors D.Giardini un līdzautori glezno Marsa kā seismiski aktīvas planētas attēlu. InSight ir izmērījis vairāk nekā 450 seismiskos signālus, kas ir daudz vairāk, nekā tika gaidīts, lai gan misijas pirmajos 10 mēnešos tika atklāti tikai 174 un tie tika iekļauti šajos rezultātos. Zemestrīces ir salīdzinoši vājas, salīdzinot ar zemestrīcēm.
Uz Zemes zemestrīces izraisa tektonisko plākšņu slīpēšana viena pret otru. Marsam nav tektonisko plākšņu, tāpēc tā zemestrīcēm ir vēl viens iemesls. Planēta atdziest un vienlaikus sarūk. Kad tā saraujas, virsmai ir jāšķīst, izraisot zemestrīces.
Datos ir divas plašas Marsquakes kategorijas. 150 no tiem bija sekla, salīdzinoši vāja zemestrīce, kas izplatījās garozā. 24 no tiem bija jaudīgāki un dziļāki. Viņu izcelsme bija dažādās planētas garozas vietās. Tomēr viņi visi bija vājāki, salīdzinot ar zemestrīcēm. Visspēcīgākie, ko atklāja InSight, bija no 3 līdz 4 pēc Rihtera skalas. Lai sabojātu struktūras, zemestrīcei jābūt vismaz 5,5.
Dati arī parāda, ka, kamēr vājāku zemestrīču biežums visā datu vākšanas periodā palika vienāds, spēcīgāku zemestrīču biežums palielinājās. Pētniekiem tam nav izskaidrojuma, taču tie varētu būt saistīti ar sezonālo orbītas un / vai termisko iedarbību.
Kad misija tika plānota, radās zināmas bažas, ka SEIS mērīs meteorītu ietekmi, kas sarežģīs datus. Bet pēc InSight komandas domām, visa SEIS noteiktā seismiskā aktivitāte nāk no Marsa iekšpuses.
Visspēcīgākā zemestrīce, ko InSight atklāja, bija aptuveni 4. pakāpe. Tā nebija pietiekami spēcīga, lai iekļūtu zem garozas, dziļāk mantijā un kodolā. Pēc Bruce Banerdt, JS InSight galvenā pētnieka Brūsa Banerdta teiktā, šīs ir “ābolu sulīgākās daļas”, kad tiek pētīts interjers vai Marss. Zinātnieki joprojām gaida spēcīgāku zemestrīci, kas to dziļi izplatīs, un pastāstīs viņiem vairāk par dziļāko planētas iekšpusi.
Dažas spēcīgākās seismiskās aktivitātes bija vērstas uz Cerberus Fossae reģionu. Divas spēcīgākās zemestrīces radās tur. Cerberus Fossae reģions ir virkne lielākoties paralēlu kļūdu Marsa garozā Cerberus reģionā.
Cerberus Fossae kļūdas ir saistītas ar iespējamām nesenām vulkānu aktivitātēm un iespējamām nesenām tektoniskām aktivitātēm. Reģionā redzamas arī nesenas laukakmeņu pēdas, kas norāda uz seismisko aktivitāti.
Cerberus Fossae satur arī senos ūdens kanālus, kas nesen daļēji tika piepildīti ar lavu, iespējams, pirms 10 miljoniem gadu. Tikai pirms 2 miljoniem gadu seismiskā aktivitāte sadalīja dažas no šīm plūsmām.
"Tas ir tikai par jaunāko planētas tektonisko īpašību," sacīja planētu ģeologs Metjū Golombeks no JPL. “Tas, ka mēs redzam pierādījumus par satricinājumu šajā reģionā, nav pārsteigums, bet tas ir ļoti forši.”
“Vairāk nekā 44 gadi kopš vikingu misiju pirmā mēģinājuma27, InSight SEIS instruments ir atklājis, ka Marss ir seismiski aktīvs, ”savā dokumentā saka autori. “Pirmajos 207 uz Marsu nepārtraukti reģistrēto datu sērijās mēs atklājām 174 notikumus, ko nevar izskaidrot ar vietējām atmosfēras vai zemes radītām vibrācijām; tās tiek interpretētas kā zemestrīces. ”
No InSight ir jāsaņem daudz vairāk datu, it īpaši, ja HP3 instrumentu var veiksmīgi izvietot. Misija ilgs vēl vienu gadu, un līdz tam laikam RISE instrumentam būs divu gadu vērts datu apjoms. Visi šie dati kopā ar HP3 un seismometrs, izkrāsos vēl skaidrāku priekšstatu par Marsa iekšpusi.
Vairāk:
- Preses relīze: Pārsteidzošu zinātņu gads no NASA InSight Mars misijas
- Pētniecības dokuments: Marsa seismiskums
- Pētniecības dokuments: Sākotnējie rezultāti no InSight misijas uz Marsa
