Через пятьдесят лет после того, как астронавты миссии «Аполлон-11» установили первый сейсмометр на поверхности Луны, инструмент миссии InSight отправляет данные на Землю, которые позволят нам сравнить марсотрясения с лунотрясениями и землетрясениями.
Сейсмологи, курирующие проект Marsquake Service в ETH Zurich, буквально «затряслись» от радости, когда впервые испытали два «марсотрясения» в симуляторе. Исследователи представили реальные данные о марсотрясениях, зафиксированных в 128-й и 173-й сол миссии InSight. Толчки на Марсе регистрировались с помощью сейсмометра SEIS, высокочувствительным прибором, который был разработан и изготовлен лабораторией аэрокосмической электроники и приборов в ETH.
Два типа марсотрясений
SEIS, вероятно, самый чувствительный сейсмометр в истории, который может обнаружить даже самые слабые сейсмические сигналы на Марсе. Исследователи должны были усилить сигнал толчков в десять миллионов раз, чтобы в симуляторе марсотрясения можно было почувствовать тихий и отдаленный тремор и сравнить его с равным образом усиленными землетрясениями и лунотрясениями.
«В настоящее время мы наблюдаем два типа землетрясений на Марсе», - говорит доктор Саймон Сталер. «Первое марсотрясение было высокочастотным событием, даже более похожим на лунное, чем мы ожидали. Второе имело гораздо меньшую частоту - возможно, это связано с расстоянием. Марсотрясение с более низкой частотой произошло намного дальше от сейсмометра. По сравнению с продолжительностью землетрясений на нашей планете, оба типа толчков на Марсе длиннее».
Источник: ETH Zürich
Хотя сейсмические волны, проходящие через Землю, обычно длятся от 10 секунд до нескольких минут, землетрясения на Луне могут длиться час или даже дольше. Длина сейсмического сигнала зависит от расстояния и различий в геологическом строении. Если сравнить поверхность Земли и Луны, можно сделать вывод, что земная кора более однородна, чем Лунная. Миллионы лет бомбардировки метеоритами привели к образованию трещин в лунной коре, и на Луне нет никаких процессов, которые бы склеивали кору обратно. На Земле вулканизм, внутренний нагрев, тектоника плит и эрозия, а также изменения, вызванные водой и ветром, «фиксируют» трещины в коре, создавая относительно однородную слоистую оболочку, быстро удаляя следы ударов метеоритов.
«Гетерогенная лунная оболочка рассеивает сейсмические волны, как и эхо, которое можно услышать в горных районах» - говорит доктор Джон Клинтон, который руководит службой Marsquake в ETH Zurich. Оболочка и мантия Земли прозрачны для сейсмических волн - как открытое пространство для радиоволн. В то время как сейсмические датчики на Земле четко «слышат» сигналы землетрясения, на Луне сейсмические датчики регистрируют на множество эхо-сигналов, которые искажают сигнал, что делает очень трудным даже определить местонахождение источника сигнала. Хотя сейсмологические исследования на Марсе - это только возникающая область науки, толчки Марса, кажется, находятся где-то между земными процессами и Луной. Исследователи распознают первые сейсмические сигналы марсотрясения, но после этих сигналов больше эхо-сигналов, чем ожидалось. Марсотрясение длится от 10 до 20 минут. Ученые еще не знают, являются ли трещины в коре Марса глубиной в несколько километров, как на Луне.
Доменико Джардини, профессор геофизики и сейсмологии, возглавляет швейцарскую часть проекта InSight. Он создал Сервисный центр Marsquake (MQS) в ETH Zurich. Дважды в день международная команда из десяти сейсмологов анализирует сейсмические данные с Марса, пытаясь обнаружить и охарактеризовать землетрясения на Марсе.
Из-за того, что на Марсе есть только один сейсмометр, Джардини и его команда комбинируют методы из ранней истории сейсмологии на Земле, когда у исследователей было всего несколько сейсмометров, чтобы использовать, с современными аналитическими методами, для определения местоположения сейсмических событий. Исследователи надеются, что сейсмические данные ответят на вопросы не только о внутренней геологической структуре Марса, но и о том, как планеты Солнечной системы были созданы более четырех миллиардов лет назад.
Источник: ETH Zurich