Mars-Durchbruch sieht sich in Scientific First unter der Oberfläche des Roten Planeten an

Wenn wir tiefer unter die Erdoberfläche blicken, können wir viel über ihre Geschichte und geologische Zusammensetzung sagen, und das gilt für jeden anderen Planeten.

Jetzt die InSight-Lander Auf der Marsoberfläche haben wir unseren ersten eingehenden Blick auf das geworfen, was direkt unter der Oberfläche des roten Planeten liegt.

Das Seismometer an Bord von InSight – genannt SEIS oder das Seismic Experiment for Inner Structure – weist auf eine flache Sedimentschicht hin, die aufgrund des Lavastroms zwischen gehärtetem Gestein eingeschlossen ist und bis zu einer Tiefe von etwa 200 Metern oder etwa 650 Fuß absinkt.

Dies kann uns viel darüber sagen, wie der Mars ursprünglich entstanden ist, wie er sich im Laufe der Zeit entwickelt hat und welche geologischen Faktoren noch heute eine Rolle spielen. Insbesondere die Lavaströme können mit dem, was wir über die vulkanische Vergangenheit des Planeten wissen, in Verbindung gebracht werden.

(Géraldine Zenhäusern / ETH Zürich)

Oben: Künstlerische Darstellung des InSight-Landers in Homestead Hollow, einem kleinen Einschlagskrater.

„Seismische Untersuchungen des flachen Untergrunds um die InSight-Landestelle waren bisher auf die oberen 10-20 m beschränkt, wobei seismische Laufzeitmessungen und Schätzungen der Bodenkonformität verwendet wurden, sodass Strukturen in einer Tiefe von einigen zehn bis einigen hundert Metern übrig blieben“, sagten die Forscher . erklären in ihrem Papier.

InSight kam im November 2018 auf dem Mars an und landete in der weiten und flachen Ebene, die als . bekannt ist Elysium Planitia. Hier maßen die Instrumente des Landers die leichten Umgebungsvibrationen des Bodens, die durch die über die Oberfläche des Planeten strömenden Winde verursacht wurden, um herauszufinden, was sich darunter befand.

Die gleiche Technik wurde auf der Erde entwickelt, um die Zusammensetzung des Untergrunds und das damit verbundene Erdbebenrisiko zu bestimmen. Auf dem Mars stimmte das Wellenmuster mit zwei dichten Gesteinsschichten wie Basalt überein, mit einer dünneren, weniger dichten Materialschicht in der Mitte, höchstwahrscheinlich sedimentärer Natur.

Nach dem, was wir über die Geschichte des Mars aus den heute noch sichtbaren Kratern auf dem Planeten wissen, vermuten die Forscher, dass die obere Schicht aus gehärteter Lava etwa 1,7 Milliarden Jahre alt ist und während der kalten, trockenen Amazonasperiode gebildet wurde Meteoriten. und Asteroideneinschläge.

Die tiefere Schicht scheint etwa 3,6 Milliarden Jahre alt zu sein und wurde während der hesperischen Zeit geschaffen, als es auf dem Roten Planeten viel mehr vulkanische Aktivität gab. Diese alten Perioden bildeten den Mars auf dem Planeten, den wir heute sehen und erforschen.

„Es hilft, dies mit dem Versuch zu verbinden, das Timing zwischen den verschiedenen Aktivitäten herauszufinden“, sagte der Geophysiker Bruce Banerdt vom Jet Propulsion Laboratory am California Institute of Technology. Umkehren.

„Die Tatsache, dass Sie diese Sedimentschicht zwischen diesen beiden vulkanischen Gesteinen haben, sagt Ihnen, dass es eine Pause in der vulkanischen Aktivität gab, eine ziemlich lange Pause, weil es lange dauert, bis sich die Sedimentgesteine ​​gebildet haben.“

Das Vorhandensein dieser mittleren Schicht, die etwa 30 bis 40 Meter dick ist, überrascht die Forscher, und es ist nicht genau klar, woraus sie besteht oder wie sie gebildet wurde. Es ist möglich, dass es zu einer gewissen Vermischung mit dem Amazonas-Basalt kommt, aber die Genauigkeit der seismischen Messwerte nimmt in geringeren Tiefen ab.

Ein Teil der Nützlichkeit dieser Daten liegt darin, herauszufinden, ob jemals Leben auf dem Mars existiert hat, aber sie sagen uns auch mehr über die Geschichte und Entwicklung der Erde – Erde und Mars sind in Bezug auf die geologische Zusammensetzung tatsächlich ziemlich ähnlich. .

Abgesehen von der alten Planetengeschichte hat es einen unmittelbareren Vorteil, zu wissen, was sich an verschiedenen Punkten unter der Marsoberfläche befindet: Es ermöglicht Wissenschaftlern, die besten Standorte für Lander, Räuber und (eventuell) Raumstationen in der Zukunft zu ermitteln.

„Während die Ergebnisse dazu beitragen, die geologischen Prozesse in Elysium Planitia besser zu verstehen, ist der Vergleich mit Landemodellen auch für zukünftige Landtransporte wertvoll, da er dazu beitragen kann, Vorhersagen zu verfeinern.“ sagt Seismologin Brigitte Knapmeyer-Endrun von der Universität zu Köln in Deutschland.

Die Studie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation.