Los científicos utilizan el ruido sísmico para obtener imágenes de los primeros cien metros de Marte

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Agrandar / InSight coloca un parabrisas sobre su sismómetro.

El módulo de aterrizaje InSight de la NASA instaló un sismógrafo en Marte, y los marsquakes que detectó nos han ayudado a mapear el interior del planeta. Estos datos proporcionan el panorama general de las partes internas de Marte: qué tan grande es el núcleo, si algo está fundido, etc. Pero no captura los pequeños detalles, como cómo se ve el suelo inmediatamente debajo de InSight.

Esta semana, los investigadores describieron cómo han logrado encontrar períodos tranquilos en Marte que les permiten tomar imágenes más cerca de la superficie. Los resultados, combinados con algunas características de la superficie cercana, revelan que InSight probablemente esté por encima de dos grandes flujos de lava, separados por capas de sedimento.

Estar muy callado

Los marsquakes no son útiles para clasificar características locales. Si sus ondas sísmicas llegan desde lo suficientemente lejos, entonces su comportamiento está influenciado principalmente por los materiales por los que pasaron la mayor parte del tiempo viajando. Si el terremoto ocurre cerca, entonces las cosas están demasiado enérgicas para distinguir los pequeños detalles causados ​​por las características locales. Por lo tanto, para observar la geología local, debe observar el ruido sísmico de fondo que InSight detecta constantemente.

En la Tierra, la mayor parte del ruido sísmico lo generan las actividades humanas o los océanos. Pero Marte carece de estas dos fuentes de ruido, y su fondo está dominado por el viento que interactúa con las características de Marte.

Pero cuando se examinaron los datos en momentos del día en que los vientos eran generalmente altos, el ruido resultó estar dominado por las frecuencias producidas por el viento al interactuar con el módulo de aterrizaje. Así que los investigadores se centraron en las primeras horas de la tarde, hora de Marte, cuando los vientos tendían a amainar. En ese punto, la mayor parte del ruido sísmico es generado por vientos débiles que interactúan con la geología cercana en lugar de con el módulo de aterrizaje en sí.

Los geólogos han utilizado el ruido sísmico para reconstruir las características de la Tierra comparando los componentes horizontal y vertical del ruido. Este es un proceso que puede ser consistente con una gran colección de estructuras potenciales cerca de la superficie de Marte. Para limitar la lista de posibilidades, los investigadores se centraron en las características que aparecían en la mayoría de las posibles soluciones. También observaron las rocas expuestas en cráteres cercanos para buscar características visibles que se correlacionaran con las cosas que sus modelos sugerían que podrían existir.

Que hay debajo

Más cerca de la superficie, el regolito de Marte está formado por polvo y fragmentos de roca producidos por los impactos. Parece tener solo 1,5 metros de espesor, aunque los investigadores advierten que los datos sobre los 20 metros superiores de material son muy inciertos. A tres metros por debajo de la superficie, parece haber una capa de roca volcánica, formada por grandes erupciones en el pasado lejano de Marte.

Debajo, de aproximadamente 30 a 80 metros (estas cifras son bastante inexactas), hay otra capa de material donde las señales sísmicas se mueven lentamente. Los investigadores concluyen que es probable que se trate de una capa de roca sedimentaria. Debajo hay más depósitos volcánicos.

Los investigadores concluyen que los depósitos volcánicos más profundos se remontan al Hesperiano, un período de actividad volcánica generalizada que terminó hace más de 3.000 millones de años. El depósito de sedimento suprayacente se formó mientras Marte experimentaba condiciones frías y secas similares a su estado actual. Después de que se consolidó, y en algún momento durante el período amazónico de Marte, erupciones adicionales cubrieron los sedimentos. Desde entonces, los impactos y los vientos de Marte han depositado una capa de material suelto sobre las capas volcánicas.

Evidentemente, todo esto concuerda con lo que se puede observar en los cráteres cercanos. Aún así, es impresionante la cantidad de información que los investigadores pudieron extraer de tan solo un poco de ruido.

Nature Communications, 2021. DOI: 10.1038 / s41467-021-26957-7 (Acerca de los DOI).

Imagen de listado de NASA / JPL-Caltech

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