تتواجد المركبة الهابطة NASA و DLR InSight على كوكب المريخ منذ أكثر من عام الآن. واجهت البعثة تحديات كبيرة في الحصول على HP3 (حزمة التدفق الحراري والخواص الفيزيائية) في باطن الأرض ، ولكن أجهزة المركبة الفضائية الأخرى تعمل على النحو المنشود. نشر الباحثون الآن ست ورقات تلخص بعض النتائج العلمية للبعثة.
كانت مركبات إنزال الفايكنج التابعة لوكالة ناسا أول من حقق في علم الزلازل المريخي. حمل كلا الهبوطين مقياس زلازل إلى السطح ، لكنهما لم يكونا معقدين مثل جهاز InSight. كانت مقاييس الزلازل المنفصلة التي يمكن وضعها على سطح الكوكب ضخمة جدًا ، وتتطلب الكثير من الكهرباء ، وتستهلك أيضًا الكثير من عرض النطاق الترددي. لذلك تم إرفاق مقاييس الزلازل الفايكينغية بالهبوط ، وتأثرت سلبًا بالرياح ونشاط الهبوط نفسه.
مقياس الزلازل في فايكنغ 1 لم يتم نشره بشكل صحيح ولم ينتج عنه بيانات قابلة للاستخدام. تم نشر مقياس الزلازل في فايكنغ 2 بشكل صحيح ، وأنتج الكثير من البيانات ، ولكن لم يتم الكشف عن الزلازل النهائية. جعلت رياح المريخ من الصعب الكشف.
الآن تعطينا InSight أول نظرة حقيقية لنا على علم الزلازل المريخي.
تم إطلاق InSight في مايو 2018 وهبطت على كوكب المريخ في 26 نوفمبر 2018. اسمه الكامل هو الاستكشاف الداخلي باستخدام التحقيقات الزلزالية والجيوديسيا والنقل الحراري. وتتمثل مهمتها في دراسة المناطق الداخلية العميقة من كوكب المريخ من خلال قياس تدفق الحرارة والنشاط الزلزالي وتمايل القطب الشمالي للمريخ بينما تسحب جاذبية الشمس على الكوكب.
يحمل المركبة Lander ثلاث أدوات علمية أساسية:
- SEIS ، التجربة الزلزالية للبنية الداخلية ، تقيس الزلازل وأنشطة داخلية أخرى.
- حزمة التدفق الحراري والخصائص الفيزيائية (HP3) الذي يقيس انتقال الحرارة من باطن الكوكب إلى سطحه.
- RISE: تجربة التناوب والهيكل الداخلي التي تقيس تمايل الكوكب الذي يكشف بدوره عن حجم وكثافة لب المريخ وعباءة.
وتحمل InSight أيضًا عاكسًا ليزر ، ومعدات مراقبة الطقس ، وذراع نشر الأداة ، وكاميرات.
تكافح InSight للحصول على HP3 الصك ، المعروف أيضًا باسم "الخلد" ، في موقع يسمح له بأخذ القياسات ، وقد غطت مجلة الفضاء تلك الصراعات والجهد المستمر للتغلب عليها. ولكن حتى مع عدم مساهمة الشامة كثيرًا ، فقد قدمت المركبة بعض العلوم الراسخة. تم نشر ما مجموعه ست ورقات تلخص هذا العلم. خمسة منها في مجلة Nature وواحدة في Nature Communications:
- الغلاف الجوي للمريخ كما لاحظه InSight
- النتائج الأولية من مهمة InSight على كوكب المريخ
- جيولوجيا موقع هبوط InSight على سطح المريخ
- زلزالية المريخ
- بحث InSight عالية لرؤية أدناه
- قيود على البنية المرنة وغير المرنة للمريخ من البيانات السيزمية InSight
في كتاب "زلزالية المريخ" ، يرسم المؤلف الرئيسي D. Giardini والمؤلفون المشاركون صورة للمريخ ككوكب نشط زلزاليًا. قامت InSight بقياس أكثر من 450 إشارة زلزالية ، أكثر بكثير مما كان متوقعًا ، على الرغم من اكتشاف 174 فقط في الأشهر العشرة الأولى للبعثة وتغطيتها في هذه النتائج. الزلازل ضعيفة نسبيا بالمقارنة مع الزلازل.
على الأرض ، تحدث الزلازل بسبب صفائح تكتونية تطحن ضد بعضها البعض. ليس للمريخ صفائح تكتونية ، لذا فإن الزلازل لها سبب آخر. الكوكب يبرد ويتقلص في نفس الوقت. عندما ينكمش ، يجب أن ينكسر السطح ، مما يؤدي إلى الزلازل.
هناك فئتان عريضتان من الزلازل في البيانات. 150 منهم من الزلازل الضحلة والضعيفة نسبيا التي انتشرت من خلال القشرة الأرضية. 24 منهم كانوا أقوى وأعمق. نشأت في مواقع مختلفة في قشرة الكوكب. كانت جميعها أضعف مقارنة بالزلازل. كانت أقوى تلك التي اكتشفها InSight بين 3 و 4 على مقياس ريختر. يجب أن يكون الزلزال 5.5 على الأقل لتدمير الهياكل.
تظهر البيانات أيضًا أنه في حين ظل تواتر الزلازل الأضعف كما هو طوال الفترة الزمنية التي تم فيها جمع البيانات ، زاد تواتر الزلازل الأقوى. لا يوجد لدى الباحثين تفسير لهذا ، ولكن يمكن أن تكون مرتبطة بالتأثيرات المدارية و / أو الحرارية الموسمية.
عندما تم التخطيط للبعثة ، كان هناك بعض القلق من أن SEIS سيقيس آثار النيزك التي ستعقد البيانات. ولكن وفقًا لفريق InSight ، جاءت جميع الأنشطة الزلزالية التي اكتشفها SEIS من داخل المريخ.
كان الزلزال الأقوى الذي اكتشفه InSight حول قوته 4. ولم يكن قويًا بما يكفي لاختراق القشرة ، أعمق في الوشاح والنواة. وفقًا لبروس بانردت ، الباحث الرئيسي في InSight في مختبر الدفع النفاث ، فإن هذه هي "أكثر أجزاء التفاح عصيرًا" عندما يتعلق الأمر بدراسة الجزء الداخلي أو المريخ. لا يزال العلماء ينتظرون زلزالًا أكثر قوة لنشر ذلك بعمق ، وإخبارهم بالمزيد عن المناطق الداخلية الأعمق للكوكب.
تمركزت بعض أقوى النشاط الزلزالي في منطقة سيربيروس فوساي. نشأ أقوى زلزالين هناك. منطقة سيربيروس فوساي هي سلسلة من الأخطاء المتوازية في الغالب في القشرة المريخية ، في منطقة سيربيروس.
ترتبط أخطاء سيربيروس فوساي بالنشاط البركاني الأخير المحتمل والنشاط التكتوني الحديث المحتمل. تظهر المنطقة أيضًا آثار صخور حديثة ، والتي تلمح إلى النشاط الزلزالي.
تحتوي Cerberus Fossae أيضًا على قنوات مائية قديمة ، تم ملؤها مؤخرًا جزئيًا بالحمم ، ربما قبل 10 ملايين سنة. قبل ما لا يزيد عن مليوني سنة ، كسر النشاط الزلزالي بعض تلك التدفقات.
قال الجيولوجي الكوكبي مات غولومبيك من مختبر الدفع النفاث "إن الأمر يتعلق بأحدث ميزة تكتونية على هذا الكوكب". "حقيقة أننا نرى أدلة على اهتزاز في هذه المنطقة ليست مفاجأة ، لكنها رائعة جدًا."
"أكثر من 44 عامًا منذ المحاولة الأولى لمهام الفايكنج27، كشفت أداة InSight SEIS أن المريخ نشط زلزاليًا ». "في أول 207 وحدة بيانات تم تسجيلها باستمرار على كوكب المريخ ، اكتشفنا 174 حدثًا لا يمكن تفسيرها بواسطة الاهتزازات المحلية الناتجة عن الغلاف الجوي أو الهبوط ؛ يتم تفسيرها على أنها زلازل. "
هناك المزيد من البيانات التي تأتي من InSight ، خاصة إذا كانت HP3 يمكن نشر الصك بنجاح. ستستمر المهمة حوالي عام آخر ، وبحلول ذلك الوقت سيكون لدى أداة RISE بيانات لمدة عامين. كل هذه البيانات ، إلى جانب HP3 ومقياس الزلازل ، سيرسمان صورة أوضح لداخل المريخ.
أكثر:
- بيان صحفي: عام من العلوم المدهشة من مهمة InSight Mars التابعة لناسا
- ورقة بحثية: زلزالية المريخ
- ورقة بحثية: النتائج الأولية من مهمة InSight على كوكب المريخ
