InSight thực hiện các phép đo sâu của sao Hỏa

InSight thực hiện các phép đo sâu của sao Hỏa
InSight thực hiện các phép đo sâu của sao Hỏa
Anonim

Sử dụng dữ liệu từ tàu đổ bộ InSight trên sao Hỏa, các nhà địa chấn học tại Đại học Rice đã thực hiện các phép đo đầu tiên về ba ranh giới dưới bề mặt từ lớp vỏ đến lõi của Hành tinh Đỏ.

Alan Lewander, đồng tác giả của nghiên cứu đăng trên Geophysical Research Letters cho biết: “Điều này cuối cùng sẽ giúp chúng ta hiểu được sự hình thành hành tinh. Độ dày lớp vỏ và độ sâu lõi của sao Hỏa đã được tính toán bằng một số mô hình và theo Levander, dữ liệu InSight cho phép thực hiện các phép đo trực tiếp đầu tiên có thể được sử dụng để xác nhận các mô hình và cải thiện chúng.

Đồng tác giả nghiên cứu Xizhuang Deng, một nghiên cứu sinh tại Rice, cho biết: “Do thiếu kiến tạo mảng trên sao Hỏa, lịch sử ban đầu của nó phần lớn được bảo tồn khi so sánh với Trái đất. "Việc ước tính độ sâu của ranh giới địa chấn của sao Hỏa có thể cung cấp hướng dẫn để hiểu rõ hơn về quá khứ của nó, cũng như sự hình thành và tiến hóa của các hành tinh trên cạn nói chung."

Tìm kiếm manh mối về bên trong sao Hỏa và các quá trình hình thành nên nó là một thách thức quan trọng đối với InSight, một tàu đổ bộ robot đã hạ cánh vào tháng 11 năm 2018. Máy đo địa chấn mái vòm của tàu thăm dò cho phép các nhà khoa học nghe thấy tiếng ầm ầm yếu ớt bên trong hành tinh, khi bác sĩ lắng nghe nhịp tim của bệnh nhân bằng ống nghe.

Máy đo địa chấn đo rung động từ sóng địa chấn. Giống như một gợn sóng tròn đánh dấu vị trí nơi đá cuội phá vỡ bề mặt của một cái ao, sóng địa chấn chảy qua hành tinh, đánh dấu vị trí và kích thước của các nhiễu động như thiên thạch tấn công hoặc động đất, được gọi là Trận động đất trên sao Hỏa. Máy đo địa chấn InSight đã ghi lại hơn 170 trong số đó từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2019.

Image
Image

Các sóng địa chấn cũng thay đổi một chút khi chúng đi qua các tảng đá khác nhau. Các nhà địa chấn học đã nghiên cứu các mẫu trong hồ sơ địa chấn trên Trái đất trong hơn một thế kỷ và có thể sử dụng chúng để lập bản đồ các mỏ dầu khí và các lớp sâu hơn nhiều.

Dan nói: “Cách truyền thống để điều tra các cấu trúc dưới lòng đất là phân tích tín hiệu động đất bằng cách sử dụng một mạng lưới các trạm địa chấn dày đặc. “Sao Hỏa ít hoạt động về mặt kiến tạo hơn nhiều, tức là sẽ có ít Sao Hỏa trên đó hơn nhiều so với Trái đất. Hơn nữa, chỉ với một trạm địa chấn trên sao Hỏa, chúng tôi không thể sử dụng các phương pháp dựa trên mạng lưới địa chấn”.

Levander và Dan đã phân tích dữ liệu địa chấn InSight từ năm 2019 bằng phương pháp tự tương quan tiếng ồn xung quanh. Dan nói: “Nó sử dụng dữ liệu tiếng ồn liên tục từ trạm địa chấn duy nhất trên sao Hỏa để trích xuất phản xạ mạnh từ các ranh giới địa chấn.

Ranh giới đầu tiên mà Dan và Levander đo được là khoảng trống giữa lớp vỏ và lớp phủ của sao Hỏa, gần 35 km bên dưới tàu đổ bộ.

Vùng thứ hai là vùng chuyển tiếp trong lớp phủ, nơi silicat magie và sắt trải qua những thay đổi địa hóa. Phía trên đới, các nguyên tố tạo thành khoáng chất olivin, và bên dưới nó, nhiệt và áp suất nén chúng thành một khoáng chất mới, wadsleyit. Khu vực này được phát hiện ở độ sâu 1110-1170 km dưới InSight.

Dan nói: “Nhiệt độ chuyển từ olivin sang wadsleyit là chìa khóa quan trọng để xây dựng các mô hình nhiệt của Sao Hỏa. "Từ độ sâu của quá trình chuyển đổi, chúng tôi có thể dễ dàng tính toán áp suất và sau đó là nhiệt độ."

Ranh giới thứ ba mà ông và Levander đo được là ranh giới giữa lớp phủ của sao Hỏa và lõi giàu sắt của nó, mà họ tìm thấy khoảng 1520-1600 km bên dưới tàu đổ bộ. Dan nói: “Hiểu rõ hơn về ranh giới này có thể cung cấp thông tin về sự tiến hóa của hành tinh, cả về mặt hóa học và nhiệt học.

Đề xuất: