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    I ricercatori del riso utilizzano InSight per le misurazioni profonde di Marte

    Un'impressione artistica della struttura interna di Marte. Lo strato più in alto è la crosta, e sotto c'è il manto, che poggia su un solido nucleo interno. Credito:NASA/JPL-Caltech

    Utilizzando i dati dell'InSight Lander della NASA su Marte, I sismologi della Rice University hanno effettuato le prime misurazioni dirette di tre confini del sottosuolo dalla crosta al nucleo del pianeta rosso.

    "In definitiva potrebbe aiutarci a capire la formazione planetaria, " ha detto Alan Levander, coautore di uno studio disponibile online questa settimana in Lettere di ricerca geofisica . Mentre lo spessore della crosta di Marte e la profondità del suo nucleo sono stati calcolati con numerosi modelli, Levander ha affermato che i dati InSight hanno consentito le prime misurazioni dirette, che può essere utilizzato per verificare i modelli e, infine, per migliorarli.

    "In assenza di tettonica a zolle su Marte, la sua storia antica è per lo più conservata rispetto alla Terra, ", ha affermato il coautore dello studio Sizhuang Deng, uno studente laureato di riso. "Le stime di profondità dei confini sismici marziani possono fornire indicazioni per comprendere meglio il suo passato, nonché la formazione e l'evoluzione dei pianeti terrestri in generale".

    Trovare indizi sull'interno di Marte e sui processi che lo hanno formato sono obiettivi chiave per InSight, un lander robotico che è atterrato nel novembre 2018. Il sismometro a forma di cupola della sonda consente agli scienziati di ascoltare deboli rimbombi all'interno del pianeta, nello stesso modo in cui un medico potrebbe ascoltare il battito cardiaco di un paziente con uno stetoscopio.

    I sismometri misurano le vibrazioni delle onde sismiche. Come increspature circolari che segnano il punto in cui un sassolino ha disturbato la superficie di uno stagno, le onde sismiche attraversano i pianeti, segnando la posizione e la dimensione di disturbi come colpi di meteoriti o terremoti, che sono giustamente chiamati marsquakes sul pianeta rosso. Il sismometro di InSight ha registrato più di 170 di questi da febbraio a settembre 2019.

    Anche le onde sismiche sono leggermente alterate mentre attraversano diversi tipi di roccia. I sismologi hanno studiato i modelli nelle registrazioni sismografiche sulla Terra per più di un secolo e possono usarli per mappare la posizione di giacimenti di petrolio e gas e strati molto più profondi.

    Questo 2 febbraio La foto del 2019 mostra il braccio robotico del lander InSight della NASA che dispiega una copertura a cupola che protegge il sismometro del lander dal vento, polvere e temperature estreme. Credito:NASA/JPL-Caltech

    "Il modo tradizionale per investigare le strutture sotto la Terra è analizzare i segnali dei terremoti usando fitte reti di stazioni sismiche, " ha detto Deng. "Marte è molto meno tettonicamente attivo, il che significa che avrà molti meno eventi di terremoto rispetto alla Terra. Inoltre, con una sola stazione sismica su Marte, non possiamo impiegare metodi che si basano su reti sismiche".

    Levander, Carey Croneis Professore di Terra di Rice, Scienze Ambientali e Planetarie, e Deng hanno analizzato i dati sismologici del 2019 di InSight utilizzando una tecnica chiamata autocorrelazione del rumore ambientale. "Utilizza dati di rumore continui registrati dalla singola stazione sismica su Marte per estrarre segnali di riflessione pronunciati dai confini sismici, " ha detto Deng.

    Il primo confine misurato da Deng e Levander è il divario tra la crosta e il mantello di Marte a quasi 22 miglia (35 chilometri) sotto il lander.

    La seconda è una zona di transizione all'interno del mantello dove i silicati di ferro e magnesio subiscono un cambiamento geochimico. Sopra la zona, gli elementi formano un minerale chiamato olivina, e sotto di esso, il calore e la pressione li comprimono in un nuovo minerale chiamato wadsleyite. Conosciuta come transizione olivina-wadsleyite, questa zona è stata trovata 690-727 miglia (1, 110-1, 170 chilometri) sotto InSight.

    "La temperatura alla transizione olivina-wadsleyite è una chiave importante per costruire modelli termici di Marte, " Disse Deng. "Dalla profondità della transizione, possiamo facilmente calcolare la pressione, e con ciò, possiamo ricavare la temperatura."

    Il terzo confine che lui e Levander hanno misurato è il confine tra il mantello di Marte e il suo nucleo ricco di ferro, che hanno trovato circa 945-994 miglia (1, 520-1, 600 chilometri) sotto il lander. Una migliore comprensione di questo confine "può fornire informazioni sullo sviluppo del pianeta sia da un punto di vista chimico che termico, " ha detto Deng.


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