A fizika összekapcsolja a szeizmikus adatokat a kőzet- és üledéktulajdonságokkal

Köszönetnyilvánítás: NASA/JPL-Caltech

A NASA Mars InSight küldetéséből származó szeizmikus adatok új elemzése meglepetéseket tárt fel.

Az első meglepetés: A Mars egyenlítőjénél a leszállóhely alatti felszín alatti felső 300 méteren kevés vagy nincs jég.

“Azt találtuk, hogy a Mars kérge gyenge és porózus, az üledékek nincsenek megfelelően cementálva, és nincs jég vagy kevés jég tölti ki a pórustereket” – mondta Vashan Wright geofizikus, a Kaliforniai Egyetem San Diego-i Scripps Oceanográfiai Intézetének munkatársa. . Wright és három társszerzője ben publikálta elemzését Geofizikai felmérési levelek.

“Ezek az eredmények nem zárják ki annak lehetőségét, hogy lehetnek jégszemcsék vagy kis jéggolyók, amelyek nem kötnek össze más ásványokat” – mondta Wright. “A kérdés az, hogy mennyire valószínű, hogy ilyen formában van jelen a jég?”

A második meglepetés ellentmond annak a vezető elképzelésnek, hogy mi történt a Marson. A vörös bolygó történetének korai szakaszában vízóceánokat rejthetett. Sok szakértő gyanította, hogy a víz nagy része a föld alatti cementet alkotó ásványok részévé vált.

“Amikor vizet viszünk érintkezésbe kőzetekkel, vadonatúj ásványi anyagok, például agyag keletkezik, így a víz nem folyékony. Ez az ásványi szerkezet része” – mondta Michael Manga, a tanulmány társszerzője, a University of the University of the University of the University of the University of the Research. Kalifornia Berkeley. – Van némi cement, de a sziklák nincsenek tele cementtel.

“A víz olyan ásványokba is bekerülhet, amelyek nem úgy működnek, mint a cement, de a cementálatlan altalaj nem teszi lehetővé az élet vagy a biológiai aktivitás nyilvántartását” – mondta Wright. A cement természetesen összetartja a kőzeteket és az üledékeket, és megvédi őket a pusztító eróziótól.

A cementált üledékek hiánya vízhiányra utal az InSight leszállóhelye alatt, az Egyenlítő közelében 300 méterrel. A fagypont alatti átlaghőmérséklet a Mars egyenlítőjénél azt jelenti, hogy a körülmények elég hidegek lennének ahhoz, hogy a víz megfagyjon, ha ott lenne.

Sok bolygókutató, köztük Manga is régóta gyanította, hogy a Mars felszíne tele lesz jéggel. A gyanújuk eloszlott. Mégis nagy jégtáblák és fagyott földjég maradnak a marsi sarkokon.

“Tudósként most a legjobb adatokkal, a legjobb megfigyelésekkel állunk szemben. Modelljeink pedig azt jósolták, hogy ezen a szélességi fokon még mindig fagyott talajnak kell lennie alatta víztartókkal” – mondta Manga, a Föld- és Bolygótudományok professzora. UC Berkeley.

Az InSight űrszonda 2018-ban landolt az Elysium Planitián, egy lapos, sima síkságon a Mars egyenlítője közelében. A műszerek között volt egy szeizmométer, amely a marsrengések és a becsapódó meteoritok okozta rezgéseket méri.

A tudósok ezeket az információkat a felszínre vonatkozó hatalmas mennyiségű tudáshoz köthetik, beleértve a Mars felszínformáinak képeit és a hőmérsékleti adatokat. A felszíni adatok arra utaltak, hogy a felszín alatti üledékes kőzetek és lávafolyamok állhatnak. Ennek ellenére a csapatnak számolnia kellett a felszín alatti tulajdonságokkal, például a porozitással és az ásványianyag-tartalommal kapcsolatos bizonytalanságokkal.

A marsrengésekből származó szeizmikus hullámok nyomokat adnak az általuk áthaladó anyagok természetéhez. A potenciális cementáló ásványok, mint a kalcit, agyag, kaolinit és gipsz befolyásolják a szeizmikus sebességet. Wright csapata a Scripps Oceanographynál a kőzetfizika számítógépes modellezését alkalmazta az InSight adatokból származó sebességek értelmezésére.

“Minden modellünket 10 000-szer futtattuk le, hogy figyelembe vegyük a válaszainkban rejlő bizonytalanságokat” – mondta Richard Kilburn, a tanulmány társszerzője, egy végzős hallgató, aki a Scripps Tectonorockphysics Labban dolgozik Wright irányítása alatt. Az adatokhoz leginkább azok a szimulációk felelnek meg, amelyek főként nem cementált anyagból álló hordozót mutatnak be.

A tudósok szeretnék feltárni a felszín alatti területet, mert ha van élet a Marson, akkor ott lenne. A felszínen nincs folyékony víz, és a föld alatti élet védve lenne a sugárzástól. Egy szörnyeteg-visszatérési küldetés után a NASA prioritása a következő évtizedben a Mars Life Explorer küldetés koncepciója. A cél az, hogy két métert fúrjanak a marsi kéregbe egy magas szélességi fokon, hogy életet keressenek ott, ahol a jég, a szikla és a légkör találkozik.

Már mérlegelés alatt áll a javasolt nemzetközi robotos Mars Ice Mapper küldetés, amely segít a NASA-nak azonosítani a lehetséges tudományos célpontokat az első emberi Mars-küldetéshez. A Scripps Oceanography segít a fiatal tudósoknak hozzájárulni az ilyen küldetésekhez.

“Egész életemben azt mondták nekem, hogy a Föld lakhatatlanná válhat” – mondta a tanulmány társszerzője, Jhardel Dasent, a Wright által vezetett laboratórium másik végzős hallgatója. “Most abban a korban vagyok, hogy hozzájárulhatok egy másik bolygó tudásának létrehozásához, amely elvihet minket oda.”

Ezt a kutatást a National Science Foundation, a NASA és a CIFAR Earth 4D program finanszírozta.


A Mars szél által kiváltott rengéseinek elemzése rávilágít a bolygó földalatti tulajdonságaira


Több információ:
Vashan Wright és munkatársai, Egy minimálisan cementált sekély kéreg az InSight alatt, Geofizikai felmérési levelek (2022). DOI: 10.1029/2022GL099250

A Kaliforniai Egyetem (San Diego) által biztosított

Idézet: A Mars felszín alatti vize megcáfolja a várakozásokat: A fizika összekapcsolja a szeizmikus adatokat a kőzetek és üledékek tulajdonságaival (2022, augusztus 11.), 2022. augusztus 11-én letöltve a https://phys.org/news/2022-08-subsurface-mars-defy- webhelyről fizika -szeizmikus.html

Ez a dokumentum szerzői jogvédelem alatt áll. A személyes tanulmányi vagy kutatási célú tisztességes bánásmódon kívül semmi más nem reprodukálható írásos engedély nélkül. A tartalom kizárólag tájékoztató jellegű.

Leave a Comment

%d bloggers like this: