Zwei bisher größte Marsbeben, die von der anderen Seite des Planeten aufgezeichnet wurden

Das vom NASA-Lander InSight auf dem Mars platzierte Seismometer hat seine beiden bisher größten seismischen Ereignisse aufgezeichnet: ein Marsbeben der Stärke 4,2 und ein Marsbeben der Stärke 4,1. Das Paar ist das erste aufgezeichnete Ereignis, das auf der dem Lander abgewandten Seite des Planeten auftrat und fünfmal stärker ist als das bisher größte aufgezeichnete Ereignis.

Seismische Wellendaten von den Ereignissen könnten Forschern helfen, mehr über die inneren Schichten des Mars zu erfahren, insbesondere über seine Kern-Mantel-Grenze, berichten Forscher des Marsquake Service (MQS) von InSight Die seismische Aufzeichnung.

Anna Horleston von der University of Bristol und Kollegen konnten reflektierte PP- und SS-Wellen des Ereignisses der Stärke 4,2 namens S0976a identifizieren und ihren Ursprung in den Valles Marineris lokalisieren, einem massiven Canyon-Netzwerk, das eines der charakteristischsten geologischen Merkmale des Mars ist und eines der größten Grabensysteme im Sonnensystem. Frühere Orbitalbilder von Querverwerfungen und Erdrutschen deuteten darauf hin, dass das Gebiet seismisch aktiv sein würde, aber das neue Ereignis ist die erste bestätigte seismische Aktivität dort.

S1000a, das 24 Tage später aufgezeichnete Ereignis der Stärke 4,1, war durch reflektierte PP- und SS-Wellen sowie Pdiff-Wellen gekennzeichnet, Wellen mit kleiner Amplitude, die die Kern-Mantel-Grenze überschritten haben. Dies ist das erste Mal, dass Pdiff-Wellen von der InSight-Mission entdeckt wurden. Die Forscher konnten die Position von S1000a nicht eindeutig lokalisieren, aber wie S0976a entstand es auf der anderen Seite des Mars. Die seismische Energie von S1000a ist mit 94 Minuten auch die längste, die auf dem Mars aufgezeichnet wurde.

Beide Marsbeben ereigneten sich in der Kernschattenzone, einer Region, in der P- und S-Wellen nicht direkt zum Seismometer von InSight gelangen können, da sie vom Kern gestoppt oder gebogen werden. PP- und SS-Wellen folgen keinem direkten Weg, sondern werden mindestens einmal an der Oberfläche reflektiert, bevor sie zum Seismometer gelangen.

„Die Aufzeichnung von Ereignissen innerhalb der Kernschattenzone ist ein echter Sprungbrett für unser Verständnis des Mars. Vor diesen beiden Ereignissen befand sich der Großteil der Seismizität in einer Entfernung von etwa 40 Grad von InSight“, sagte Savas Ceylan, Co-Autor von der ETH Zürich. „Da sich die Energie im Kernschatten befindet, durchquert sie Teile des Mars, die wir noch nie zuvor seismologisch untersuchen konnten.“

Die beiden Marsbeben unterscheiden sich in einigen wichtigen Punkten. S0976a zeichnet sich wie viele der bisher auf dem Planeten identifizierten Beben durch nur niederfrequente Energie aus, während S1000a ein sehr breites Frequenzspektrum hat. „[S1000a] ist ein klarer Ausreißer in unserem Katalog und wird der Schlüssel zu unserem weiteren Verständnis der Mars-Seismologie sein“, sagte Horleston.

S0976a hat wahrscheinlich einen viel tieferen Ursprung als S1000a, stellte sie fest. „Das letztgenannte Ereignis hat ein Frequenzspektrum, das eher einer Familie von Ereignissen ähnelt, die wir beobachten und die als flache Krustenbeben modelliert wurden, sodass dieses Ereignis möglicherweise nahe der Oberfläche aufgetreten ist. S0976a sieht aus wie viele der Ereignisse, die wir auf Cerberus lokalisiert haben Fossae – ein Gebiet mit ausgedehnten Verwerfungen – mit Tiefen von etwa 50 Kilometern oder mehr, und es ist wahrscheinlich, dass dieses Ereignis einen ähnlichen, tiefen Quellmechanismus hat.

Verglichen mit dem Rest der seismischen Aktivität, die von InSight erfasst wurde, seien die beiden neuen Beben auf der fernen Seite echte Ausreißer, sagten die Forscher.

„Sie sind nicht nur die mit Abstand größten und am weitesten entfernten Ereignisse, S1000a hat ein Spektrum und eine Dauer, die sich von allen anderen bisher beobachteten Ereignissen unterscheiden. Sie sind wirklich bemerkenswerte Ereignisse im seismischen Katalog des Mars“, sagte Horleston.