Сейсмичность Марса доказана учеными

26 ноября 2018 года аппарат InSight успешно сел на Марс в районе горы Элизиум. Спустя семьдесят марсианских дней сейсмометр миссии SEIS начал регистрировать вибрации планеты.

До конца сентября 2019 года InSight зарегистрировал 174 события. С тех пор измерения продолжались, что привело к более чем 450 наблюдаемым марсотрясениям на сегодняшний день, которые еще не были детально проанализированы. Они составляют в среднем одно событие в день.

Эти данные позволяют исследователям наблюдать, как сейсмические волны проходят через планету, и раскрывать ее внутренние характеристики - как рентгеновские лучи используются в медицинской томографии. До приземления InSight исследователи разработали широкий спектр возможных моделей для представления внутренней структуры красной планеты. Уже через несколько месяцев зарегистрированные марсотрясения позволяют улучшить понимание структуры планеты и уменьшить неопределенность.

Землетрясения на Марсе похожи на сейсмические события на Земле, хотя в целом имеют меньшую магнитуду. 174 зарегистрированных марсотрясения можно разделить на две группы: одна включает 24 низкочастотных события с магнитудой от 3 до 4, с волнами, распространяющимися по марсианской мантии. Вторая группа марсотрясений состоит из 150 событий с меньшими магнитудами, меньшей глубиной гипоцентра и высокочастотными волнами, захваченными в марсианской коре.

InSight открывает новую эру для планетарной сейсмологии. Показатели SEIS превзошли все ожидания, учитывая суровые условия на Марсе, характеризующиеся температурой от минус 80 до 0 градусов по Цельсию каждый день и сильными колебаниями ветра. Ветер сотрясает посадочный модуль InSight и его приборы в течение дня, что приводит к высокому уровню окружающего шума. На закате ветры стихают, позволяя записывать самые тихие сейсмические данные из собранных в Солнечной системе. В результате большинство сейсмических событий, обнаруженных на Марсе SEIS, произошли в тихие ночные часы. Сложная среда требует тщательного проведения различий между сейсмическими событиями и сигналами, исходящими от движений спускаемого аппарата, других инструментов или атмосферных возмущений.

Удары с помощью инструмента HP3 и близкое прохождение вихрей (пыльные дьяволы), записанные SEIS, позволяют картировать физические свойства мелких слоев почвы чуть ниже станции. Теперь мы знаем, что SEIS приземлился на тонкий песчаный слой, достигающий нескольких метров в глубину, посреди древнего ударного кратера шириной 20 метров. На больших глубинах марсианская кора обладает свойствами, сравнимыми с кристаллическими массивами Земли, но выглядит более раздробленной. Распространение сейсмических волн предполагает, что у верхней мантии более сильное затухание по сравнению с нижней мантией.

InSight приземлился в довольно тихом районе Марса, так как до сих пор не было зарегистрировано никаких событий вблизи станции. Три крупнейших события произошли в регионе Cerberus Fossae, который находится в 1 500 км от места посадки. Это является убедительным доказательством того, что сейсмическая активность на Марсе является не только следствием охлаждения и, но также вызвана тектоническими событиями. Общая сейсмическая энергия, высвобождаемая на Марсе, находится между Землей и Луной.