NASA’nın Uzay Aracı InSight Tarafından Mars Depremi Tespiti
26 Kasım 2018’de NASA’nın uzay aracı InSight, Elysium Planitia bölgesindeki Mars’a başarıyla yerleşti. Yetmiş Mars günü sonra görevin sismometresi SEIS gezegenin titreşimlerini kaydetmeye başladı. ETH Zürih’te ETH Profesörü Domenico Giardini liderliğindeki bir araştırmacı ve mühendis ekibi SEIS kontrol elektroniklerini teslim etti ve Mars Depremi Servisi’nden sorumlu. İkincisi, ETH Zürih’teki İsviçre Sismoloji Servisi ile işbirliği içinde Mars’tan iletilen verilerin günlük yorumundan sorumludur. Şimdi Nature Geoscience dergisi, Mars’taki operasyonun ilk aylarında misyonun sonuçları hakkında bir dizi makale yayınladı.
Bu makalelerde bildirildiği gibi InSight, Eylül 2019’un sonuna kadar 174 olay kaydetti. O zamandan beri, ölçümler, bugüne kadar henüz ayrıntılı olarak analiz edilmeyen 450’den fazla gözlemlenen Mars depremine yol açtı. Bu, ortalama olarak günde bir olaya karşılık gelir.
Veriler, araştırmacıların sismik dalgaların gezegende nasıl seyahat ettiğini gözlemlemelerine ve x-ışınlarının tıbbi tomografide nasıl kullanıldığına benzer şekilde iç özelliklerini ortaya koymasına izin veriyor. InSight inmeden önce, araştırmacılar kırmızı gezegenin iç yapısını temsil etmek için çok çeşitli olası modeller geliştirdiler. Kayıtlı Mars depremleri (marsquake), birkaç ay sonra, gezegenin yapısının anlaşılmasını iyileştirmeyi ve belirsizlikleri azaltmayı sağlıyor.
Mars depremi verilerinin yorumlanması zordur. Mars depremi, genellikle daha küçük büyüklükte olmasına rağmen, Dünya’da gördüğümüz sismik olaylara benzer. 174 tescilli mars depremi iki ailede tasnif edilebilir: Biri, gazetelerde belgelendiği gibi, Mars mantosundan yayılan dalgalarla 3 ve 4 arasında büyüklüklere sahip 24 düşük frekanslı olay içerir. İkinci bir marsquake ailesi, daha küçük büyüklüklere, daha sığ iki yüzlü derinliğe ve Mars kabuğunda sıkışmış yüksek frekans dalgalarına sahip 150 olaydan oluşur.
ETH Profesörü Giardini, “Mars zelzeleleri, Apollon döneminde Ay’da halihazırda gözlemlenen özelliklere sahip, Mars kabuğunun saçılma özellikleri nedeniyle uzun bir sinyal süresi (10 ila 20 dakika) açıklıyor. Bununla birlikte, genel olarak, Mars zelzelesi verilerinin yorumlanmasının çok zor olduğunu ve çoğu durumda, dalgaların geldiği yönü değil, sadece mesafeyi tanımlamak mümkündür.
InSight İnce, Kumlu Bir Katman Üzerine İndi
InSight gezegensel sismoloji için yeni bir dönem açıyor. SEIS performansı, Mars’taki sert koşullar göz önüne alındığında, her gün eksi 80 ila 0 santigrat derece arasında değişen sıcaklıklar ve kuvvetli rüzgar salınımları ile bugüne kadar beklentileri aştı. Gerçekten de rüzgar InSight lander’ı ve enstrümantasyonunu gün boyunca sallar ve yüksek bir ortam gürültüsüne yol açar. Bununla birlikte, günbatımında rüzgarlar sakinleşir ve güneş sisteminde şimdiye kadar toplanan en sessiz sismik verilerin kaydedilmesini sağlar. Sonuç olarak, SEIS tarafından Mars’ta tespit edilen çoğu sismik olay sessiz gece saatlerinde meydana gelmiş. Zorlu ortam aynı zamanda sismik olayları ve iniş, diğer enstrümanlar veya atmosferik uyarılmış pertürbanlar (Astronomide pertürbasyon, göksel bir cismin kütleçekimsel çekiminden kaynaklanan bir değişikliktir.) hareketlerinden kaynaklanan sinyalleri dikkatlice ayırmayı gerektirir.
HP3 cihazının çekiçlenmesi (başka bir InSight deneyi) ve SEIS tarafından kaydedilen kasırgaların yakın geçişi, istasyonun hemen altındaki sığ toprak katmanlarının fiziksel özelliklerinin haritalanmasını sağlar. Şimdi SEIS’in 20 metre genişliğindeki eski bir darbe kraterinin ortasında birkaç metre derinliğe ulaşan ince, kumlu bir tabakaya indiğini biliyoruz. Daha büyük derinliklerde, Mars kabuğu, Dünya’nın kristal masifleriyle karşılaştırılabilir özelliklere sahiptir, ancak daha kırılmış gibi görünmektedir. Sismik dalgaların yayılması, üst mantonun alt mantoya göre daha güçlü bir zayıflamaya sahip olduğunu gösterir.
Tektonik Baskıların Sebep Olduğu Sismik Aktivite
InSight, şimdiye kadar istasyon yakınında hiçbir olay kaydedilmediğinden, Mars’ın oldukça sakin bir bölgesine indi. En büyük üç etkinlik, yaklaşık 1.500 km uzaklıktaki Cerberus Fossae bölgesinde gerçekleşti. Elysium Planitia bölgesindeki en büyük yanardağ olan Elysium Mons’un ağırlığından kaynaklanan tektonik bir graben sistemidir. Bu, Mars’taki sismik aktivitenin sadece soğutmanın ve bununla birlikte gezegenin daralmasının bir sonucu olmadığını, aynı zamanda tektonik stresin neden olduğu konusunda güçlü kanıtlar sağlar. Mars’ta açığa çıkan toplam sismik enerji Dünya’nın ve Ay’ın enerjisi arasındadır.
Diğer InSight ölçümlerini tamamlayan SEIS, Mars’taki meteorolojik süreçleri daha iyi anlamak için verilere de önemli ölçüde katkıda bulundu. Enstrümanın hem rüzgar hem de atmosfer basıncına duyarlılığı, uzay aracı tarafından her öğleden sonra geçen birçok fırtına da dahil olmak üzere Mars’ın meteorolojik fenomenlerini tanımlamaya izin verdi.
