NASA Insight Lander深入测量：地震仪数据揭示了外壳到核心的边界

艺术家对火星内部结构的印象。最顶层是地壳，下面是披风，它搁置在固体内核上。

利用美国国家航空航天局的Insight兰德的数据在火星上，赖斯大学地震师已经通过壳体到红星核心的三个地下边界进行了第一次直接测量。

今年2月2日2019年2月2日展示了NASA洞察着陆器上的机器人手臂部署了屏蔽罩的遮蔽罩，盾牌的兰德的地震表从风，灰尘和极端温度。

“最终它可能有助于我们了解行星形成，”本周在地球物理研究字母中发表的一项研究的共同作者Alan Levander说。虽然MARS'地壳的厚度和其核心的深度已经用许多型号计算，但Levander表示，允许的洞察数据允许第一次直接测量，这可用于检查模型，最终能够改善它们。

“在火星上没有板块构造的情况下，它的早期历史与地球相比，它主要被保存，”一位稻米研究生泗庄邓县学习合作。“火星地震界限的深度估计可以提供更好地理解其过去的迹象，以及一般地球行星的形成和演变。”

寻找有关火星内部的线索以及形成的流程，它是Insight的关键目标，这是一个触及2018年11月的机器人着陆器。探头的圆顶形地震仪允许科学家们在行星内部倾听微弱的隆隆声，这使得医生可以用听诊器聆听患者的心跳。

地震仪测量地震波的振动。如圆形涟漪，标记鹅卵石扰乱池塘表面的斑点，地震波通过行星流动，标志着流星撞击或地震等干扰的位置和尺寸，这在红色行星上恰当地称为马尔萨奎拉。Insight的地震表于2019年2月至9月录制了超过170人。

由102个Viking Orbiter图像组成的火星的马赛克。

当它们通过不同种类的岩石时，地震波也被细小地改变。地震师已经研究了地球上的地震录音的模式超过了一个多世纪，可以使用它们来映射石油和天然气沉积物的位置和更深的地层。

“调查地球下方结构的传统方式是使用抗震网站密集的地震网络分析地震信号，”邓说。“火星不那么根本上活跃，这意味着与地球相比的马斯基赛事件较少。此外，在火星上只有一个地震站，我们不能采用依赖地震网络的方法。“

Levander，Rice的凯茜克里斯教授地球，环境和行星科学教授，邓先生分析了Insight的2019年地震学数据，使用称为环境噪声自相关的技术。“它使用由火星上的单个地震电台记录的连续噪声数据来从地震边界提取明显的反射信号，”邓说。

第一个边界和levander测量的是火星的地壳和地幔之间的叠加，距离兰德近22英里（35公里）。

第二个是地幔内的过渡区，其中镁铁硅酸盐经历地球化学变化。在该区域之上，元素形成矿物质，称为橄榄石，下方，热量和压力压缩成一个叫做Wadsleyite的新型矿物质。被称为Olivine-WadsleyITE过渡，该区域在洞察中找到了690-727英里（1,10-1,170公里）。

“奥利因六斯利转型的温度是建设火星热模型的重要关键，”邓说。“从过渡的深度来看，我们可以轻松计算压力，并且我们可以得出温度。”

他和levander测量的第三个边界是火星的地幔与铁芯之间的边界，它们在着陆器下方发现了大约945-994英里（1,520-1,600公里）。邓说，更好地理解这一边界“可以提供有关地球发展的信息，”邓先生说。

参考：Sizhuang Deng and Alan Levander，2020年8月4日的“Mars自相关反射率”，Geophysical Research Letters.Doi：
10.1029 / 2020GL089630

该研究得到了大米地球，环境和行星科学系的支持。