Planetologen konnten dank seismischer Daten der Marsstation InSight die Position der Grenzen zwischen den inneren Schichten des Mars klären. Die Grenze zwischen der Kruste und dem Mantel liegt also in einer Tiefe von 35 Kilometern und die Grenze zwischen dem Mantel und dem Kern des Mars liegt in einer Tiefe von 1520-1600 Kilometern. Die gewonnenen Ergebnisse werden dazu beitragen, die komplexe geologische Entwicklung des Planeten weiter zu verstehen. Der Artikel wurde in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.
Die automatisierte Forschungsstation InSight ist seit mehr als anderthalb Jahren auf dem Mars in Betrieb und untersucht ihre innere Struktur. Dazu ist die Station mit zwei wissenschaftlichen Hauptinstrumenten ausgestattet: der Aufprallsonde HP3 zur Messung der Wärmeströme im Marsboden und dem Seismographen SEIS sowie der Wettersensorik APSS. InSight konnte bereits eine Reihe wichtiger wissenschaftlicher Ergebnisse erzielen – beispielsweise zeigte es, dass der moderne Mars ein seismisch aktiver Planet ist, und stellte auch fest, dass die Kruste des Planeten heterogen aufgebaut ist.
Alan Levander und Sizhuang Deng von der Rice University veröffentlichten ihre Analyse der seismischen Daten, die SEIS zwischen Februar und August 2019 gesammelt hat. Wissenschaftler verwendeten die Autokorrelation von Hintergrundrauschen, um Signale in den Rohdaten zu finden, die Diskontinuitäten in verschiedenen Tiefen entsprechen, und ermöglichten es ihnen, die Struktur des Planeten zu verstehen.
Die Wissenschaftler konnten in den Seismographendaten langperiodische Signale identifizieren, die dem täglichen Betrieb der Station und den täglichen atmosphärischen Schwankungen entsprechen, sowie Reflexionssignale hoher Amplitude, die den Grenzen der Zonen des Planeten entsprechen. Basierend auf den erhaltenen Daten sieht das Bild der inneren Struktur des Mars wie folgt aus. In einer Tiefe von 35 Kilometern unter der Station befindet sich die Mokhorovichich-Grenze, die die Marskruste vom Mantel trennt. Dann findet in Tiefen von 1110-1170 Kilometern im Mantel eine strukturelle Umwandlung des Olivinminerals in Wadsleyit unter Bildung einer Phase mit großen Werten der Elastizitätskoeffizienten statt.
In Tiefen von 1520-1600 Kilometern schließlich gibt es eine Grenze zwischen dem Mantel und dem eisenreichen Kern des Mars. Da der durchschnittliche Radius des Mars 3390 Kilometer beträgt, beträgt die Schätzung für den Radius des Kerns 1790-1870 Kilometer. Alle erhaltenen Ergebnisse stimmen mit Schätzungen früherer Arbeiten überein und werden in Zukunft helfen, die Entwicklung des Planeten sowohl aus chemischer als auch aus thermischer Sicht zu verstehen.
Die Struktur des Mars nach der InSight-Station.
In unseren Materialien "Look inside the Red Planet" und "Seismograph for Mars" können Sie die Details der InSight-Mission und die Geheimnisse der Marsgeologie nachlesen.
