Spät in der Erdnacht des 4. Mai oder Sol 1222 auf dem Mars registrierte das Seismometer an Bord des Mars-Landers InSight der NASA ein Beben auf dem Roten Planeten, dessen Nachhall viele Stunden dauerte. Das Marsbeben war mindestens fünfmal so stark wie das nächstgrößte Beben, das auf dem Planeten aufgezeichnet wurde, laut neuen Forschungsergebnissen, die am Mittwoch veröffentlicht wurden Geophysikalische Forschungsbriefe. Weitere Forschungsergebnisse im Zusammenhang mit dem Rekord-Marsbeben werden diese Woche auch auf dem Herbsttreffen der AGU vom 12. bis 16. Dezember in Chicago und überall online präsentiert.
„Dies war definitiv das größte Marsbeben, das wir je gesehen haben“, sagte Taichi Kawamura, Hauptautor und Planetenwissenschaftler am Institut de physique du Globe de Paris, Frankreich. Kawamura ist zusammen mit Co-Autor und Seismologe John Clinton an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich Co-Leiter des Marsquake Service (MQS), eines internationalen Teams, das die vom NASA InSight Mars Lander aufgezeichneten seismologischen Daten überwacht und auswertet .
„Die von diesem einzelnen Marsbeben freigesetzte Energie entspricht der kumulativen Energie aller anderen Marsbeben, die wir bisher gesehen haben, und obwohl das Ereignis über 2000 Kilometer (1200 Meilen) entfernt war, waren die bei InSight aufgezeichneten Wellen so groß, dass sie fast gesättigt waren unser Seismometer“, sagte Clinton.
Seismologie auf dem Mars kann Wissenschaftlern eine bessere Vorstellung davon geben, was sich unter der Oberfläche des Planeten befindet – einschließlich Wasser – und wie seine Kruste und sein tiefes Inneres strukturiert sind. Wie auf der Erde wird angenommen, dass die meisten entdeckten Marsbeben auf Verwerfungsbewegungen zurückzuführen sind.
Das größte vorherige Marsbeben, das im August 2021 (Sol 976 auf dem Mars) aufgezeichnet wurde, hatte eine Stärke von etwa 4,2, während das Mai-Beben eine Stärke von 4,7 hatte. (Die Magnituden von Marsbeben sind mit denen von Erdbeben vergleichbar.)
„Zum ersten Mal waren wir in der Lage, Oberflächenwellen zu identifizieren, die sich entlang der Kruste und des oberen Mantels bewegten und mehrere Male um den Planeten gereist sind“, bemerkte Clinton.
Dieses Papier wird von zwei weiteren Papieren begleitet, die ebenfalls am Mittwoch in veröffentlicht wurden Geophysikalische Forschungsbriefedie Abdeckung die Oberflächenwellenwege des Bebens und Geschwindigkeiten.
Die Wellen des rekordbrechenden Bebens dauerten etwa 10 Stunden – eine ganze Weile, wenn man bedenkt, dass kein vorheriges Marsbeben eine Stunde überschritten hat.
Es war auch merkwürdig, weil das Epizentrum in der Nähe, aber außerhalb der Region Cerberus Fossae lag, der seismisch aktivsten Region auf dem Roten Planeten. Das Epizentrum schien nicht offensichtlich mit bekannten geologischen Merkmalen in Verbindung zu stehen, obwohl ein tiefes Epizentrum mit verborgenen Merkmalen weiter unten in der Kruste zusammenhängen könnte.
Marsbeben werden oft in zwei verschiedene Arten unterteilt – solche mit hochfrequenten Wellen, die durch schnelle, aber kürzere Vibrationen gekennzeichnet sind, und solche mit niedriger Frequenz, wenn sich die Oberfläche langsam, aber mit größerer Amplitude bewegt. Dieses jüngste seismische Ereignis ist insofern selten, als es Merkmale sowohl von hoch- als auch von niederfrequenten Beben aufwies. Weitere Untersuchungen könnten zeigen, dass zuvor aufgezeichnete nieder- und hochfrequente Beben nur zwei Aspekte derselben Sache sind, sagte Kawamura.
Die neue Forschung ist die erste, die die Daten dieses großen Bebens beschreibt und analysiert, die vom Datendienst Mars Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS), dem NASA Planetary Data System (PDS) und den Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS) veröffentlicht wurden ), zusammen mit dem MQS-Katalog, Anfang Oktober.
Es wird angenommen, dass InSight kurz vor seinem Betriebsende steht, da Staub seine Solarmodule in den vier Jahren seit seiner Landung im November 2018 zunehmend bedeckt und seine Leistung reduziert hat. „Wir sind beeindruckt, dass wir fast am Ende der verlängerten Mission genau das hatten bemerkenswertes Ereignis“, sagte Kawamura. Basierend auf den Daten, die bei diesem Beben gesammelt wurden, „würde ich sagen, dass diese Mission ein außerordentlicher Erfolg war“, fuhr er fort.
Kawamura sagte, diese Veröffentlichung sei die erste einer Reihe von Arbeiten, sowohl von seinem Team als auch von Partnern, darunter das Jet Propulsion Laboratory der NASA, die ETH Zürich, das französische Nationale Zentrum für Weltraumstudien und die UCLA, die in der Sondersammlung der AGU zur Veranstaltung veröffentlicht werden.
So wie seismologische Forschung Geologen hilft, mehr über die Entwicklung der Erde zu erfahren, kann diese Art von Daten Planetenwissenschaftlern helfen, mehr über die Entwicklung des Roten Planeten zu verstehen, sagte Kawamura.
„Bleiben Sie dran für weitere aufregende Sachen im Anschluss“, sagte Kawamura.
Mehr Informationen:
Taichi Kawamura et al, S1222a – das größte von InSight entdeckte Marsbeben, Geophysikalische Forschungsbriefe (2022). DOI: 10.1029/2022GL101543
Jiaqi Li et al, Unterschiedliche seismische Geschwindigkeiten der Marskruste über die Dichotomiegrenze hinweg von mehrfach umlaufenden Oberflächenwellen, Geophysikalische Forschungsbriefe (2022). DOI: 10.1029/2022GL101243
C. Beghein et al, Crustal Anisotropy in the Martian Lowlands from Surface Waves, Geophysikalische Forschungsbriefe (2022). DOI: 10.1029/2022GL101508