Første jordskælv opdaget af NASAs InSight-mission

InSights seismometer er beskyttet mod vind- og varmesvingninger med en kuppelformet skjold.

JPL-Caltech / NASA

Første jordskælv opdaget af NASAs InSight-mission

Af Paul VoosenApr. 23, 2019, 14:50

Mars ryster. Efter flere måneders betænkelig ventetid på en stille overflade har NASAs InSight-lander registreret en sød, lille lyd: den første marskæl, der nogensinde er optaget. Den 6. april opdagede landmands seismometer sit første verificerbare jordskælv, meddelte NASA og dets europæiske partnere i dag.

Jordskælvet er lille, så lille, at det aldrig ville blive opdaget på Jorden midt i baggrundstrumlen af ​​bølger og vind. Men Mars er død stille, hvilket giver landerens følsomme seismometer mulighed for at hente signalet, der ligner lignende overfladerippler, der påvises rejser gennem månens overflade efter måneskælv. Jordskælvet er så lille, at forskere ikke var i stand til at opdage nogen bølger, der var bundet til det, der passerede gennem det Martiske indre, og trodsede bestræbelserne på at estimere dens nøjagtige placering og styrke, siger Philippe Lognonné, en planetarisk seismolog ved Paris Diderot Universitet, der leder missionens seismometereksperiment . Det var stadig glædeligt at observere, siger han. ”Det er det første jordskælv. Hele tiden ventede vi på dette. ”

Opdagelsen er en milepæl for landmanden på 816 millioner dollars, der sparker i gang et nyt felt af "martiansk seismologi, " tilføjede Bruce Banerdt, InSights største efterforsker og en geofysiker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Californien, i en nyhedsmeddelelse. Det viser, at Mars er seismologisk aktiv, og markerer NASAs tilbagevenden til planetarisk seismologi efter mere end fire årtier. Missionen er beregnet til at kigge gennem planetens rustfarvede skal og måle tykkelsen og sammensætningen af ​​dens skorpe, kappe og kerne. Men mens han var på Jorden, blev landeren plaget af forsinkelse og omkostningsoverskridelser; siden landing på Mars i en sandfyldt hule, blev landerens andet instrument, en varmesonde, fastnet kort efter, at det begyndte at grave i overfladen.

Forskere havde god grund til at tro, at Mars var vært for sådanne jordskælv, selvom det mangler pladetektonik, den styrke, der driver de fleste jordskælv. Månen antydede det: Seismometre, der blev indsat af Apollo-programmet, havde opdaget jordskælv forårsaget af meteoritpåvirkninger, den solcelledrevne termiske udvidelse af dens skorpe og tyngdekraften på Jorden. Men hyppigheden var ukendt. InSight-teamet vurderede, at det muligvis ville se en om måneden, men dette antal kunne være meget højere eller lavere. Og så, efter at have sat seismometeret i volleyballstørrelse og dets skjold i begyndelsen af ​​februar, ventede forskerne. Seismometeret fungerede godt, de fandt: Det opsamlede baggrundsvibrationer, kaldet mikroseismer, i den martiske overflade, der blev induceret af vind. Men stadig, som ugerne tikkede af, er der ingen jordskælv.

Holdet mener nu, at seismometeret havde brug for tid til at slå sig ned på overfladen. Uge efter uge er baggrundsstøj under martianske nætter faldet. Dette gjorde det muligt at afsløre den 6. april og tre andre signaler, der kunne (eller ikke kunne) være andre skælv, der blev opdaget den 14. marts, den 10. april og den 11. april. Jordskælvet den 6. april er den eneste begivenhed, der stiger over minimumskrav, der er fastsat af missionen til detektion, og det blev observeret af både det primære seismometer og en mindre, mindre følsom sensor.

Jordskælvet minder Yosio Nakamura, en planetarisk seismolog ved University of Texas i Austin, der arbejdede med Apollo seismologi, om, hvad seismometeret, som Apollo 11 bragte til månen, afslørede i løbet af dets 3 uger. De jordskælv, som enheden optog, var mystiske, og det var først, før NASAs Apollo 15-team etablerede et netværk af tre seismometre, som videnskabsmændene indså, at noget af det, Apollo 11 optog, faktisk havde været jordskælv fra månens dybe indre.

”Med et seismometer af bedre kvalitet og bedre analyseteknikker end hvad vi havde for 50 år siden, håber jeg, at de kan gøre det bedre, end hvad vi gjorde med Apollo 11-dataene, ” siger han. ”Dette kan tage et stykke tid, men vi kan vente.”

Mens han lytter til jordskælv, har InSights seismometer haft endnu et presserende engagement, der tjener som et diagnostisk værktøj til den fastlåste varmesonde. Ingeniører ved JPL og det tyske Aerospace Center i Darmstadt, som designede og byggede instrumentet, har brugt flere runder på at tappe sonden med en wolframhammer på sin spids og bruge seismometeret til at lytte til støj i håb om at forstå jorden varmen sonde er fanget i. Det er muligt, at sondens stang sidder fast i grus, men den sandede jord kunne heller ikke give tilstrækkelig friktion til, at sonden kan få trækkraft. Testning fortsætter, med JPLs ingeniører, der kan se, om en skubbe fra landerens robotarm kan hjælpe.

I mellemtiden er denne markskælvning kun starten. Når landerens 2-årige primære mission fortsætter, vil større og større jordskælv sandsynligvis blive opdaget, siger Lognonné. Disse vil i sidste ende give InSight mulighed for at kigge under planetens overflade. ”Vi begynder at have mange små jordskælv, ” siger han. Ved afslutningen af ​​missionen håber han, ”vi får et super stort jordskælv.”