新しい研究によると、NASAの着陸船インサイトによって記録された大規模な火星の地震は、火星の地殻の一部が「重装甲のように見える」ことを示唆しているという。
2022年2022月に任務が終了するNASAのインサイト着陸地震計は、火星の地震波の測定に4,6年を費やした。 彼の研究には、 年 月に記録された史上最大の火星地震であるマグニチュード の地震の検出が含まれていました。
火星の揺れは地球と比べれば平均的な地震に過ぎなかったが、NASAの科学者らは当時、これは火星探査者が予想していたものの上限であると述べた。 火星の地震は、地震が重なる前に測定された他のすべての地震よりも強力でした。
「この地震は強い地震波を送り、火星の表面を伝わった」と研究論文の筆頭著者でチューリッヒ工科大学地球物理研究所の地震学者であるドヨン・キム氏は述べた。 新しいアプリ、6月日に公開されました。 「この地震は、InSight ミッション全体で記録された最大の地震であり、火星の周囲を最大 回周回する表面波を観測しました。」
地震波の速度と周波数、そしてそれらの性質が火星全体でどのように変化したかを測定することで、キムとチームは遭遇した地質構造に関する情報を得ることができました。 さまざまな深さの火星の地殻の内部構造などの新たなデータが得られた。
巨大地震の前に、InSight は火星に 5 つの隕石が落下したときに発生した同様の地震波を記録しました。 しかし、この宇宙の出来事は地域規模でのみ詳細を提供しました。 マグニチュード ポイントの地震により、火星をさらに深く探査できるようになり、大きな影響が明らかになりました。
チームは、InSight から提供されたデータを取得し、火星の重力と地形に関する他のミッションからの情報と組み合わせました。 収集された研究によると、科学者らは、火星の地殻の厚さは平均42キロメートルから56キロメートルまで変化するが、最も厚い部分はその90倍のキロメートルであることを示している。
「火星の地殻は（平均して）地球や月の地殻よりもはるかに厚い」とキム氏は述べ、太陽系の小さな天体は大きな天体よりも地殻が厚くなる傾向があると付け加えた。
地球の地殻の厚さは平均して 13 ～ 17 キロメートルの範囲で変動しますが、1960 年代と 1970 年代のアポロ月探査計画の地震計では、月の地殻の厚さは 34 ～ 43 キロメートルの範囲で変動すると測定されました。
インサイトチームは、火星の地殻が幅約1200キロメートルの古代のクレーターであるイシス衝突盆地で最も薄いことを発見した。 火星のクレーターが多い南部高地と北部低地との境界に位置するこの盆地では、火星の地殻の厚さはわずか約 10 キロメートルです。
しかし、最も厚い地殻は、タルシスの広大な地域の深さ 90 キロメートルにあり、端から端までほぼ米国の幅、直径約 8 キロメートルに広がっています。 タルシスは、火星の表面の約 000 分の を覆う広大な放射状断層系の基礎になっています。 広大な火山平原と火星の つの最大の火山もあります。
「私たちはこの地震を目撃できて幸運でした。 地球上では、火星で発生したのと同じ力の地震の助けを借りて地殻の厚さを測定することは困難だろう、とキム氏は説明した。 「火星は地球より小さいですが、地震エネルギーをより効率的に輸送します。」 研究チームの結果は、火星の北半球と南半球のコントラストも裏付けた。 地球の北部は平らな低地で構成されていますが、南部には高い台地があります。
査読済みの研究によると、北と南の間のいわゆる「火星の二分法」は、少なくとも9～1971年のNASAのマリナー72号の最初の軌道ミッション以来、天文学者や惑星科学者によって観察されてきた。 公開された 2007年に。 この違いについての最初の仮説は岩石の組成に関連していたとキム氏は言う。 「一方の品種の密度は他方の品種よりも高いでしょう。」
しかし、新しい研究では、品種の構成はここでは無関係であることが確認されています。 岩石の組成は両半球で同じですが、地殻の厚さが異なり、これが火星の二分法を説明しています。 研究者らは、InSightの地震観測と重力データに基づいて、北部の低地と南部の高地の地殻密度が類似していることを実証したと述べた。
検出された密度は、前述の隕石衝突に関するインサイトの地震観測と一致しており、北と南の地殻が同じ材料でできていることを示唆している。 (地震波が岩石地殻を通って伝播する方法により、研究者はその組成を推測することができます)。
研究チームがいくつかの場所で火星の厚い地殻を発見したことは、火星がどのように熱を生成するのか、そしてこれが火星の歴史を通じてどのように変化してきたのかについても明らかにしている。 火星の内部からの主な熱源は、トリウム、ウラン、カリウムなどの元素の放射性崩壊です。
研究チームは、これらの熱生成元素の 50% ～ 70% が火星の地殻に存在すると理論づけています。 したがって、火星のこの地殻の厚さの違いは、なぜ今日でも融解プロセスが起こり得る局所的な領域が存在するのかを説明する可能性がある。なぜなら、これらのホットスポットにはより多くの放射性発熱物質も含まれているからである。
「この発見は非常に興味深いもので、火星の地殻の起源と構造に関する長い科学的議論に終止符を打つものです」とキム氏は述べた。
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