InSight faz medições profundas de Marte

InSight faz medições profundas de Marte
InSight faz medições profundas de Marte
Anonim

Usando dados da sonda InSight em Marte, os sismólogos da Rice University fizeram as primeiras medições de três limites de subsuperfície, da crosta ao núcleo do Planeta Vermelho.

“Isso nos ajudará a entender a formação planetária”, disse Alan Lewander, co-autor do estudo, publicado na Geophysical Research Letters. A espessura da crosta terrestre e a profundidade do núcleo de Marte foram calculadas usando vários modelos e, de acordo com Levander, os dados do InSight permitiram as primeiras medições diretas que podem ser usadas para validar os modelos e melhorá-los.

"Devido à falta de placas tectônicas em Marte, sua história inicial é amplamente preservada quando comparada à da Terra", disse o co-autor do estudo, Xizhuang Deng, estudante de graduação da Rice. "Estimar a profundidade dos limites sísmicos de Marte pode fornecer orientação para entender melhor seu passado, bem como a formação e evolução dos planetas terrestres em geral."

Encontrar pistas sobre o interior de Marte e os processos que o moldaram é um desafio fundamental para o InSight, um módulo de pouso robótico que pousou em novembro de 2018. O sismômetro em forma de cúpula da sonda permite que os cientistas ouçam o ronco fraco dentro do planeta, como um médico ouve os batimentos cardíacos de um paciente com um estetoscópio.

Sismômetros medem vibrações de ondas sísmicas. Como uma ondulação circular marcando o local onde os seixos quebraram na superfície de um lago, as ondas sísmicas fluem pelo planeta, marcando a localização e o tamanho de distúrbios, como colisões de meteoros ou terremotos, chamados de Marsquakes on Mars. O sismômetro InSight registrou mais de 170 deles de fevereiro a setembro de 2019.

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As ondas sísmicas também mudam ligeiramente à medida que passam por várias rochas. Os sismólogos estudaram padrões em registros sismográficos na Terra por mais de um século e podem usá-los para mapear campos de petróleo e gás e camadas muito mais profundas.

“A maneira tradicional de investigar estruturas subterrâneas é analisar sinais de terremoto usando uma densa rede de estações sísmicas”, disse Dan. “Marte é muito menos tectonicamente ativo, ou seja, haverá muito menos Marsquakes nele em comparação com a Terra. Além disso, com apenas uma estação sísmica em Marte, não podemos usar métodos baseados em redes sísmicas."

Levander e Dan analisaram dados sísmicos InSight de 2019 usando o método de autocorrelação de ruído ambiente. “Ele usa dados de ruído contínuos da única estação sísmica em Marte para extrair fortes reflexos dos limites sísmicos”, disse Dan.

O primeiro limite medido por Dan e Levander foi a lacuna entre a crosta e o manto de Marte, quase 35 km abaixo da sonda.

A segunda é uma zona de transição no manto, onde os silicatos de magnésio e ferro sofrem mudanças geoquímicas. Acima da zona, os elementos formam o mineral olivina e, abaixo dela, o calor e a pressão os comprimem em um novo mineral, wadsleyita. Esta zona foi descoberta 1110-1170 km abaixo do InSight.

“A temperatura de transição de olivina para wadsleyita é uma chave importante para a construção de modelos térmicos de Marte”, disse Dan. "A partir da profundidade da transição, podemos calcular facilmente a pressão e, em seguida, a temperatura."

A terceira fronteira que ele e Levander mediram é a fronteira entre o manto de Marte e seu núcleo rico em ferro, que eles encontraram cerca de 1520-1600 km abaixo da sonda. “Uma melhor compreensão dessa fronteira pode fornecer informações sobre a evolução do planeta, tanto química quanto termicamente”, disse Dan.

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