Un cutremur marțian la scară largă înregistrat de dispozitivul de aterizare InSight al NASA sugerează că crusta de pe planeta Marte în unele locuri „arata ca o armură grea”, potrivit unui nou studiu.
Seismometrul de aterizare InSight al NASA, a cărui misiune se încheie în decembrie 2022, a petrecut trei ani măsurând undele seismice pe Marte. Munca sa a inclus detectarea celui mai mare cutremur marțian înregistrat vreodată în mai 2022: un cutremur cu magnitudinea 4,6.
Deși cutremurele de pe Marte au fost doar un cutremur mediu în comparație cu Pământul, oamenii de știință de la NASA au spus la acea vreme că aceasta era limita superioară a ceea ce exploratorii Marte se așteptau să vadă. Cutremurul marțian a fost mai puternic decât toate celelalte măsurate înainte de a se combina.
„Acest cutremur a trimis unde seismice puternice care au călătorit pe suprafața lui Marte”, a spus autorul principal al studiului și seismolog la Institutul de Geofizică de la Universitatea de Tehnologie din Zurich, Doyon Kim, în aplicatie noua, publicat pe 6 mai. „Din acest cutremur, cel mai mare cutremur înregistrat pe parcursul întregii misiuni InSight, am observat unde de suprafață care au înconjurat Marte de până la trei ori”.
Măsurarea vitezei și frecvenței undelor seismice – și a modului în care aceste calități au variat pe Planeta Roșie – i-a permis lui Kim și echipei să obțină informații despre structurile geologice pe care le-au întâlnit. Au fost obținute date noi cu privire la întrebări precum structura internă a crustei marțiane la diferite adâncimi.
Înainte de cutremur uriaș, InSight a înregistrat unde seismice similare care au apărut atunci când doi meteoriți au căzut pe Marte. Cu toate acestea, evenimentul cosmic a oferit detalii doar la scară regională. Un cutremur cu magnitudinea de 5 puncte a făcut posibilă explorarea Marte și mai profund, dezvăluind consecințe mari.
Echipa a luat datele furnizate de InSight și le-a combinat cu informații din alte misiuni despre gravitația și topografia lui Marte. Studiile colectate au arătat oamenilor de știință că scoarța Planetei Roșii are o grosime care variază în medie de la 42 la 56 de kilometri, dar cea mai groasă secțiune a sa este de două ori mai mare: 90 de kilometri.
„Scora marțiană (în medie) este mult mai groasă decât cea a Pământului sau a Lunii”, a spus Kim, adăugând că corpurile planetare mai mici din Sistemul Solar tind să aibă cruste mai groase decât corpurile mai mari.
Grosimea scoarței terestre variază în medie de la 13 la 17 kilometri, în timp ce seismometrele misiunilor lunare Apollo din anii 1960 și 1970 au determinat că grosimea scoarței lunare variază de la 34 la 43 de kilometri.
Echipa InSight a descoperit că crusta marțiană este cea mai subțire în Bazinul Impactului Isis, un crater antic cu o lățime de aproximativ 1200 de kilometri. În acest bazin, situat la granița dintre zonele înalte sudice ale lui Marte, cu cratere puternice, și zonele joase din nord, grosimea scoarței marțiane este de numai aproximativ 10 kilometri.
Cu toate acestea, cel mai gros, scoarța se află la 90 de kilometri adâncime în vasta regiune Tharsis și se întinde aproape pe lățimea Statelor Unite de la o margine la alta: adică aproximativ 8 de kilometri. Tharsis stă la baza unui vast sistem de falii radiale care acoperă aproximativ o treime din suprafața lui Marte. De asemenea, găzduiește vaste câmpii vulcanice și cei mai mari trei vulcani de pe Marte.
„Am fost norocoși să asistăm la acest cutremur. Pe Pământ, ne-ar fi dificil să determinăm grosimea scoarței terestre cu ajutorul unui cutremur de aceeași forță care a avut loc pe Marte, - a explicat Kim. „Deși Marte este mai mic decât Pământul, transportă energia seismică mai eficient.” Rezultatele echipei au confirmat, de asemenea, contrastul dintre emisferele nordice și sudice ale lui Marte. Nordul planetei este format din zone joase plate, în timp ce sudul are platouri înalte.
Așa-numita „dihotomie marțiană” dintre nord și sud a fost observată de astronomi și oameni de știință planetar cel puțin încă de la prima misiune orbitală a Mariner 9 al NASA, în 1971-72, potrivit unui studiu evaluat de colegi. publicat în 2007. Ipotezele inițiale despre această diferență erau legate de compoziția rocilor, spune Kim. „O rasă ar fi mai densă decât cealaltă”.
Cu toate acestea, noi studii confirmă că compoziția rasei este irelevantă aici. Deși compoziția rocilor este aceeași în ambele emisfere, grosimea crustei este diferită, iar acest lucru explică dihotomia marțiană. Pe baza observațiilor seismice InSight și a datelor gravitaționale, cercetătorii au spus că au demonstrat că densitățile crustei în zonele joase din nord și în zonele înalte din sud sunt similare.
Densitatea detectată este în concordanță cu observațiile seismice ale InSight ale impacturilor meteoriților menționate mai sus, care sugerează că crusta din nord și sud este făcută din același material. (Modul în care undele seismice se propagă prin crusta stâncoasă permite cercetătorilor să deducă compoziția acesteia).
Descoperirea de către echipa a unei cruste marțiane groase în unele locuri aruncă, de asemenea, lumină asupra modului în care planeta generează căldură și asupra modului în care aceasta s-a schimbat de-a lungul istoriei lui Marte. Principala sursă de căldură din interiorul lui Marte este dezintegrarea radioactivă a unor elemente precum toriu, uraniu și potasiu.
Echipa teoretizează că 50% până la 70% din aceste elemente producătoare de căldură se află în crusta marțiană. Astfel, diferența de grosime a acestei cruste de pe Marte poate explica de ce există regiuni locale ale planetei sub care procesele de topire pot avea loc și astăzi, deoarece aceste puncte fierbinți conțin și mai multe materiale radioactive, generatoare de căldură.
„Această descoperire este foarte interesantă și pune capăt unei lungi dezbateri științifice despre originea și structura crustei marțiane”, a spus Kim.
Citeste si: