Marsskælv

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 6. juni 2021; checks kræver 13 redigeringer .

Marskælv ( marsjordskælv ) - et naturligt fænomen på Mars , et planetskælv , der ligesom et jordskælv viser sig i form af stød og vibrationer af planetens overflade eller indre. Et marsskælv er resultatet af en hurtig frigivelse af energi inden for en planet, forårsaget af bevægelsen af ​​tektoniske plader eller aktiviteten af ​​varme punkter , såsom Olympus -bjerget eller Tharsis-bjerget ( latin:  Tharsis Montes ). Detekteringen og analysen af ​​jordskælv fra Mars kan være nyttig til at observere Mars' indre struktur, såvel som til at bestemme, om der stadig er vulkaner på nuværende tidspunkt.

Oversigt

Mens måneskælv på Månen tidligere var blevet observeret af USA og var veldokumenterede, og der var opnået stærke beviser for Venus -skælv , vidste man lidt om den igangværende seismiske aktivitet på Mars. Ifølge nogle skøn blev det antaget, at Mars-jordskælv forekommer ekstremt sjældent, en gang i millioner af år eller endda sjældnere [1] . Der er dog fundet overbevisende beviser for, at Mars var seismisk aktiv i fortiden: båndede magnetiske anomalier er blevet fundet over et stort område i det sydlige Mars [2] . På Jorden er sådanne anomalier ofte et tegn på et område, hvor jordskorpen er brudt, og ny oceanisk skorpe er blevet dannet under spredningen , såsom i området med rifter i midten af ​​oceanerne. Et godt eksempel på dette er Mid-Atlantic Ridge . Der er dog ikke fundet nogen åbenlys spredningsryg i denne region af Mars, og derfor kan denne magnetiske anomali kræve en anden, muligvis ikke-seismisk, forklaring.

Mariner Valley Canyon , 4.000 kilometer lang, menes at være en rest af en gammel Mars-forkastning. Men hvis riften var aktiv på et tidspunkt, er det uvist, om den stadig er aktiv på nuværende tidspunkt [3] .

Discovery

De første forsøg på at opdage seismisk aktivitet på Mars blev lavet af Viking-programmet i 1975. Apparatet har været i drift i flere år. Men da seismograferne var monteret oven på sonderne, som stod på overfladen på støddæmpere, svajede de under påvirkning af Marsvinden og kunne ikke registrere svag seismisk aktivitet [4] . Denne undersøgelse gjorde det dog muligt at udelukke hyppige og kraftige jordskælv fra Mars [5] . Viking 2 indsamlede 2100 timer (89 dage) data fra mere end 560 dages drift på Mars [6] . I perioder, hvor vindhastigheden i nærheden af ​​Viking 2 var lav, gjorde apparatet det muligt at indhente data om seismisk aktivitet på Mars [6] . Viking-1 leverede ingen data på grund af seismometeraktiveringsproblemer [6] .

Det blev foreslået, at et marskælv med en styrke på 2,8 på Richter-skalaen (svarende til den målte amplitude af den tværgående bølge på 188 mikron ved 5 Hz [7] ), blev registreret den 6. november 1976 (på den 80. arbejdsdag d. Mars) af Viking -2 seismometeret [8] , men desværre var der ingen vindhastighedsdata den dag, så det er umuligt at afgøre, om det var et marskælv eller et vindstød [6] . Det eneste seismogram fra Mars tillod os at konkludere, at betingelserne for udbredelsen af ​​seismiske bølger på Mars er mere jordlignende end månelignende [7] . Meget af informationen fra den originale optagelse er blevet konverteret til ASCII- filer [6] . Efter 30 år har lanceringen af ​​InSight-programmet ført til øget interesse for de data, Viking indsamler. I løbet af yderligere analyse kan seismografdata bruges som en af ​​de største samlinger af detektion af støvhvirvelvinde på Mars [6] .

InSight -rumsonden , som blev opsendt i maj 2018, landede på Mars den 26. november 2018, hvor den installerede et seismometer kaldet SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) for at søge efter jordskælv fra Mars og analysere Mars' indre struktur. Seismometerets følsomhed er tilstrækkelig til at registrere ødelæggelsen af ​​flere dusin meteorer i Mars-atmosfæren ledsaget af eksplosioner om året, samt til at registrere meteoritternes fald [9] . Den vil også registrere, hvordan Mars skorpe og kappe reagerer på meteornedslag, hvilket giver indsigt i planetens indre struktur [10] [11] [12] .

Et svagt seismisk signal, formentlig fra et lille marskælv, blev målt og registreret af SEIS -seismometeret på InSight-sonden den 6. april 2019 [13] . SEIS-seismometeret registrerede overfladevibrationer samtidig med, at det optog tre andre forskellige typer lyd. Tre andre begivenheder blev registreret den 14. marts, 10. april og 11. april, men disse signaler var endnu svagere og mere tvetydige, hvilket gjorde det vanskeligt at fastslå deres årsag [14] [15] . I seks måneder registrerede SEIS -seismometeret mere end 100 hændelser, hvoraf 21 er mulige marskælv [16] . I perioden fra aktivering af SEIS seismografen til 30. september 2019 blev der registreret 174 marskælv, 24 af dem havde en styrke på mindre end 3 på Richter-skalaen. Epicentret for de to kraftigste marskælv var i området af Cerberus Furrow -revnesystemet [17] . I midten af ​​december 2019 registrerede SEIS 322 jordskælv [18] . Fra slutningen af ​​juni 2020 og frem til efteråret blev der ikke registreret et eneste marskælv. I september 2020 registrerede SEIS 5 seismiske hændelser på lidt over et Mars-år - mere end 480 jordskælv, mens ikke et eneste stød havde en styrke på mere end 3,7. I alle de jordskælv, der blev registreret af SEIS, blev der kun noteret longitudinale primære bølger (P-bølger) og tværgående sekundære bølger (S-bølger), og ingen af ​​dem havde overfladebølger [19] . Den 7. og 18. marts 2021 registrerede SEIS-seismometeret to Mars-skælv med størrelsesordenen 3,3 og 3,1 på Richter-skalaen. To nye kraftige marskælv blev opdaget næsten to jordår efter registreringen af ​​to stærkeste marskælv med størrelsesordenen 3,5 og 3,6 på Richter-skalaen [20] .

Næsten 50 marskælv med en styrke på mere end 2 på Richter-skalaen, registreret af SEIS -seismometeret , gjorde det muligt for videnskabsmænd at konkludere, at den øvre kappe på Mars strækker sig til en dybde på omkring 700-800 km, og radius af Mars kerne spænder fra 1810 til 1860 km [21] .

SEIS -seismometerdata , optaget natten mellem den 18. og 19. februar 2021, kunne ikke detektere nogen signaler fra hverken indsejling, nedstigning og landing af Perseverance -roveren eller fra kunstige marskælv forårsaget af faldet af wolframblokke på Mars' overflade 3450 km vest for seismometer [22] .

Den 25. august 2021 opstod et lavfrekvent marsskælv med en styrke på 4,2 (begivenhed S0976a) i Marina Valley. Seismiske PP- og SS-bølger blev registreret. Det længste jordskælv, der varede 94 minutter (en S1000a-begivenhed med en styrke på 4,1 point), blev registreret den 18. september 2021. Ud over PP- og SS-bølger blev der optaget P- diff -bølger med lav amplitude , som under udbredelsen i det indre af Mars krydsede grænsen mellem kernen og kappen [23] . Den 4. maj 2022 registrerede SEIS det kraftigste jordskælv i Mars-udforskningens historie, dets størrelse var 5 point [24] .

Se også

Noter

  1. ↑ Mars-overfladen lavet af skiftende plader som Jorden, undersøgelse foreslår , Space.com  (14. august 2012). Arkiveret fra originalen den 22. november 2018. Hentet 21. november 2018.
  2. ↑ Douglas Isbell, Bill Steigerwald. Magnetiske striber bevarer registreringen af ​​det gamle Mars. Mars Global Surveyor MAG/ER Pressemeddelelse: 99-56 . NASA. Hentet 7. juli 2020. Arkiveret fra originalen 18. november 2016.
  3. ↑ Yin, A. Strukturel analyse af Valles Marineris-forkastningszonen: Mulige beviser for storskala-slipforkastning på Mars  //  Lithosphere : journal. - 2012. - 4. juni ( bind 4 , nr. 4 ). - S. 286-330 . - doi : 10.1130/L192.1 .
  4. ↑ 'Marsquakes' Could Shake Up Planetary Science'  , NASA , NASA (28. marts 2018). Arkiveret fra originalen den 25. april 2019. Hentet 21. november 2018.
  5. ↑ Lorenz, Ralph D.; Nakamura, Yosio; Murphy, James R. Viking-2 Seismometer Measurements on Mars: PDS Data Archive and Meteorological Applications  (engelsk)  // Earth and Space Science : journal. - 2017. - November ( bind 4 , nr. 11 ). - S. 681 - 688 . — ISSN 2333-5084 . - doi : 10.1002/2017EA000306 . — .
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 Lorenz RD, Nakamura Y. Viking Seismometer Record: Data Restoration and Dust Devil Search Arkiveret 12. februar 2017 på Wayback Machine // 44th Lunar and Planetary Science Conference (2013)
  7. ↑ 1 2 Galkin I. N. Ekstraterrestrisk seismologi. - M . : Nauka , 1988. - S. 138-146. — 195 s. — ( Planeten Jorden og Universet ). — 15.000 eksemplarer.  — ISBN 502005951X .
  8. ↑ Mars-skælv skal afsløre fristende spor til planetens tidlige år , Nature  (26. april 2018). Arkiveret fra originalen den 27. april 2019. Hentet 28. april 2019.
  9. ↑ Bolide Airbursts som en seismisk kilde for 2018 Mars InSight Mission  // Space Science Reviews  : tidsskrift  . - Springer , 2017. - 9. januar ( vol. 211 , nr. 1 - 4 ). - S. 525 - 545 . - doi : 10.1007/s11214-016-0327-3 .
  10. ↑ NASA og den franske rumfartsorganisation underskriver aftale om Mars-missionen . NASA (10. februar 2014). Dato for adgang: 11. februar 2014. Arkiveret fra originalen 4. juni 2016.
  11. ↑ Boyle, Rebecca . At lytte til meteoritter, der rammer Mars, vil fortælle os, hvad der er indeni , New Scientist  (4. juni 2015). Arkiveret fra originalen den 5. juni 2015. Hentet 5. juni 2015.
  12. ↑ Kumar, Sunil (1. september 2006). Design og udvikling af et silicium mikro-seismometer (PDF) (Ph.D.). Imperial College London. Arkiveret (PDF) fra originalen 2016-06-10 . Hentet 15. juli 2015 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  13. ↑ Første "Marsquake" opdaget på Red Planet  , Scientific American (  24. april 2019). Arkiveret fra originalen den 26. april 2019. Hentet 25. april 2019.
  14. ↑ NASA's InSight registrerer det første sandsynlige 'skælv' på Mars , NASA  (23. april 2019). Arkiveret fra originalen den 2. januar 2021. Hentet 23. april 2019.
  15. ↑ Bartels, Meghan . Marskælv! NASA's InSight Lander føler sin første røde planetskælv , Space.com  (23. april 2019). Arkiveret fra originalen den 25. november 2019. Hentet 23. april 2019.
  16. ↑ NASAs InSight 'hører' ejendommelige lyde på Mars Arkiveret 7. oktober 2019 på Wayback Machine 1. oktober 2019
  17. ↑ Giardini D. et al. Seismiciteten af ​​Mars Arkiveret 23. april 2020 ved Wayback Machine , 24. februar 2020
  18. ↑ "Marsquakes" afslører Red Planets Hidden Geology Arkiveret 19. december 2019 på Wayback Machine 18. december 2019
  19. ↑ 3 ting, vi har lært af NASAs Mars InSight Arkiveret 28. januar 2021 på Wayback Machine , dec. 16, 2020
  20. ↑ NASA's InSight registrerer to store jordskælv på Mars Arkiveret 6. april 2021 på Wayback Machine 1. april 2021
  21. ↑ Alexandra Witze . Mars' kerne er blevet målt - og den er overraskende stor Arkiveret 21. marts 2021 på Wayback Machine , 17. marts 2021
  22. ↑ Benjamin Fernando et al. Seismiske begrænsninger fra et Mars-nedslagseksperiment ved hjælp af InSight og Perseverance Arkiveret 14. november 2021 på Wayback Machine // Nature Astronomy, 28. oktober 2021
  23. ↑ The-Far-Side-of-Mars-To-Distant-Marsquakes , 2022
  24. ↑ NASA's InSight registrerer monsterskælvet på Mars . Hentet 15. maj 2022. Arkiveret fra originalen 15. maj 2022.