Marsquakes meten: hoe NASA's InSight Lander in Red Planet zal kijken

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd in The Conversation. De publicatie droeg het artikel bij aan de Expert Voices: Op-Ed & Insights van ProfoundSpace.org.

Wanneer we omhoog kijken naar Mars in de nachtelijke hemel, zien we een rode planeet - grotendeels vanwege het roestige oppervlak. Maar wat zit er aan de binnenkant?

Lanceert in mei, de volgende NASA-ruimtemissie zal het interieur van Mars bestuderen.

Het InSight-ruimtevaartuig (Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) zal een stationaire landingsmissie zijn waarbij seismische activiteit op Mars (vaak marsquakes genoemd) en de interne warmtestroom worden gemeten.


Lees meer: ​​een korte geschiedenis van Martiaanse verkenning - zoals de InSight Lander zich voorbereidt op de lancering


Door naar de korst en de binnenkant van Mars te luisteren en deze te onderzoeken, probeert het project de vorming en evolutie van Mars te begrijpen.

De InSight-missie is gepland om begin mei uit Californië te vertrekken, met de landing op Mars gepland voor november. De verwachte levensduur van de missie is minimaal twee jaar.

Herkomst van marsquakes

De nuttige lading aan boord van InSight omvat het seismische instrument SEIS (seismisch experiment voor de binnenstructuur). Het is de taak om seismische activiteit of trillingen van de planeet vast te leggen.

Afgezien van het schudden van de grond tijdens het passeren, kunnen seismische golven uitermate nuttig zijn om ons te vertellen over de structuur van planetaire interieurs. Seismische golven verplaatsen zich met verschillende snelheden bij het passeren van verschillende materialen. Het verwerken van hun aankomsttijd en kracht via geregistreerde seismografen is een slimme manier om te leren over de interne structuur van een planetair lichaam - zoals de korst, de volgende laag naar beneden (de mantel) en de kern.

Seismische activiteit op Mars kan worden veroorzaakt door een aantal processen. Zo kunnen bijvoorbeeld ondiepe schokken het gevolg zijn van meteoroïde stakingen en kunnen diepe marsquakes ontstaan ​​door de martiale tektonische activiteit (de beweging van tektonische platen aan de oppervlakte van de planeet).

Algemeen wordt aangenomen dat tektonische processen Mars in zijn vroege evolutie hadden kunnen vormen, vergelijkbaar met de aarde. Echter, in tegenstelling tot de aarde in jongere tijdperken, is Mars grotendeels tektonisch latent geworden.

We denken dat veel meteoroïden Mars raken

Gezien het feit dat tektoniek op Mars misschien niet doet denken aan wat we zien op onze planeet, vermoeden we dat meteoroïde aanvallen een belangrijke rol zullen spelen bij het veroorzaken van marsquakes.

Op aarde branden frequente en kleine meteoroïden meestal in de atmosfeer en lijken ze ons als een vorm van "vallende ster". Wanneer een steen uit de ruimte met supersonische snelheid de aardse atmosfeer ontmoet, wordt de lucht ervoor extreem snel samengeperst. De temperatuur stijgt en de hitte stijgt, zodat de rots helder begint te schijnen tijdens het proces van vernietiging.


Lees meer: ​​kijk omhoog! Uw gids voor enkele van de beste meteorenzwermen voor 2018


Op Mars denken we echter dat meteoroïden niet noodzakelijkerwijs volledig verbranden bij het ontmoeten van de martiaanse atmosfeer. Dit komt simpelweg omdat Mars een minder dichte atmosfeer heeft dan de aarde - dus binnenkomende meteoroïden hebben een hogere penetrerende kracht. Deze impactgebeurtenissen zouden seismische storingen in de atmosfeer en waarschijnlijk ook in de grond veroorzaken.

Het detecteren van meteoroïde aanvallen op planetaire lichamen begon met het maan-Apollo-programma. Apollo-missies droegen seismometers naar de maan, en als gevolg daarvan hadden we een netwerk van seismometers die vanaf 1969-77 op de maan opereerden.

Tijdens zijn levensduur registreerde het seismische Apollo-netwerk ondiepe aardbevingen die werden geproduceerd door frequent meteoroïde bombardementen. Aangezien de maan geen atmosfeer heeft om het oppervlak te beschermen tegen de binnenkomende meteoroïden, heeft het aardbevingsnetwerk van Apollo enorm veel seismische gegevens van de maan opgeleverd. Deze door impact geïnduceerde seismische maanbevingen vormden de eerste beperkingen voor de dikte van de maankorst en de structuur van de korst en de diepe binnenkant.

We hebben eerder geprobeerd seismische activiteit van Mars te meten

Tijdens de verkenningsboom van de maan met het Apollo-programma lanceerde de NASA in 1975 ook Vikingen 1 en 2 naar Mars. Dit werden de eerste missies op Mars en elke Viking-missie droeg een seismometer.

Hoewel instrumenten op Viking meer gegevens hebben verzameld dan verwacht, werkte de seismometer op Viking Lander 1 niet na de landing. De seismometer op Viking Lander 2 vertoonde slechte detectiepercentages, zonder aardbevingen die van de grond kwamen (zoals die op de Lander was gebleven).

Tot op heden hebben we geen ander seismisch station op een buitenaards planetair lichaam gehad. Dit maakt InSight de eerste-van-zijn-soort-missie die op Mars wordt geplaatst. Hoewel het ontwerp gebaseerd is op bewezen technologieën van eerdere missies, is het baanbrekend in termen van verwachte wetenschappelijke doelen.

In plaats van het maken van orbitale remote sensing surveys of roving op het oppervlak, vergelijkbaar met andere rovers, heeft InSight een ander doel dan eerdere Mars-missies.


Lees meer: ​​Neem het van mij aan: ik schrijf me niet in om nog maar een ruimtetoerist te worden ...


Waarom zijn we zo geïnteresseerd in de ondergrond van Mars?

Mars en aarde verschillen in grootte, temperatuur en atmosferische samenstelling. Maar op beide planeten zijn vergelijkbare geologische kenmerken zichtbaar, zoals kraters, vulkanen of canyons. Dit impliceert dat het binnenste van Mars vergelijkbaar kan zijn met dat van de aarde.

Het is ook vrij waarschijnlijk dat er vloeibaar water op het oppervlak van het oude Mars was, wat de tijd was dat Mars heel erg op de aarde kon lijken. Dus Mars kon vragen beantwoorden over de oude bewoonbaarheid van ons zonnestelsel.

In tegenstelling tot potentieel bewoonbare planeten die om sterren in de verte draaien, is Mars binnen ons leven bereikbaar. Het ontdekken van martiaanse crustal-eigenschappen is van groot belang als het gaat om het plannen van landingsmissies en het onderzoeken van tekenen van buitenaardse bewoonbaarheid.

Mijn rol in de InSight-missie is om met het wetenschapsteam te werken aan het analyseren van de gegevens (impact-geïnduceerde seismogrammen en eender welke respectievelijke orbitale beelden) om uit te zoeken wat voor impacts er tijdens de levensduur van de missie zijn opgetreden.

Katarina Miljkovic, ARC DECRA fellow, Curtin University

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel. Volg alle Expert Voices-problemen en debatten - en word deel van de discussie - op Facebook, Twitter en Google +. De weergegeven meningen zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de mening van de uitgever. Deze versie van het artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op ProfoundSpace.org.