Рисунок 1. Вышеуказанный показан выше со всеми его различными устройствами, которые использовались для научного открытия. Сейсмометр SEI (сейсмический эксперимент для внутренней структуры) показан слева от нижней части посадки. Кредит: Икуо Катаймама
Являются ли подземные формы жизни жизнеспособными на Марсе? Новая интерпретация марсианских сейсмических данных ученых Икуо Катайма из Университета Хиросимы и Юйя Акамацу из Научно -исследовательского института морской геодинамики предполагает наличие воды под поверхностью Марса. «Если на Марсе существует жидкая вода, — говорит Катайма,« наличие микробной активности »возможно.
Этот анализ основан на сейсмических данных из SEI (сейсмический эксперимент для внутренней структуры), развернутый из Lander NASA Insight, который приземлился на Марсе в 2018 году (рис. 1). Этот роботизированный посадок уникален, потому что он смог использовать свою роботизированную руку, чтобы поместить сейсмометр на поверхность Марса. Инструмент SEIS, который содержит сейсмометр, использует сейсмические волны, естественно, генерируемые на Марсе от Marsquakes или метеоритов, чтобы сканировать интерьер планеты (рис. 1).
Когда на Марсе возникает удар марсквака или метеорита, SEIS может читать энергию, излучаемую как P-волны, S-волны и поверхностные волны, чтобы создать изображение интерьера планеты (рис. 2). Ученые могут использовать P-волны и S-волны, чтобы многое определить о камнях, которые составляют Mars, включая плотность камней или потенциальные изменения композиции в скалах.
Рисунок 2. Диаграмма, показывающая, как разные сейсмические волны проходят по Марсу. Кредит: Икуо Катаймама
Например, S-волны не могут проходить через воду и двигаться с более медленной скоростью, чем P-волны. Следовательно, наличие, отсутствие и время прибытия S-волны могут определить, как выглядит подповерхность. Более того, P-волны могут проходить быстрее через материал с более высокой плотностью и медленнее через менее плотный материал, поэтому их скорость может помочь определить плотность материала, через который движется волна, а также если есть какие-либо изменения в плотности на его пути. Сейсмические данные, собранные с SEI, показывают границу на глубине 10 км и глубину 20 км от измеренных расхождений в сейсмической скорости.
Эта граница ранее была интерпретирована как острые переходы в пористости (процент открытого пространства в скале) или химический состав марсианского внутреннего интерьера. Тем не менее, Катайма и Акамацу интерпретировали эти трещины как потенциальные доказательства воды в марсианской подземной поверхности. Сейсмические данные указывают на границу между сухими трещинами и заполненными водой трещин в марсианской подземной поверхности (рис. 3). Чтобы проверить свою гипотезу, они измерили сейсмическую скорость, проходящую через породы с теми же структурами и составом типичной марсианской коры при влажных, сухих и замороженных условиях.
Рисунок 3. Панель рисунков, показывающая, как скорости S-волны и P-волны, соотношение скорости P-волны и S-волны и пористость изменяются на протяжении всего марсианского подпорвирования. Диаграмма справа показывает, что эти различия означают для каждого слоя породы. Кредит: Икуо Катаймама
Типичная марсианская порода похожа на пород диабаз из Райдахольма, Швеция, из -за их равномерно плагиоклаза и ортопироксеновых зерен. В лаборатории катаймама и акамацу измерили скорость P-волны и S-волны с использованием пьезоэлектрического преобразователя, который использует «электрическую энергию … в качестве источника волны», который «монитор[s] Энергия сейсмической волны «на сухих, влажных и замороженных образцах диабазы. Экспериментирование показало, что сейсмические скорости сухих, влажных и замороженных образцов значительно отличаются, что подтверждает интерпретацию о том, что граница при 10 км и 20 км может быть от изменения от сухой породы до влажного порода.
Эти лабораторные эксперименты подтверждают гипотезу Катаймы и Юи о том, что граница, измеренная сейсмическими данными, указывает на переход от сухой породы к влажной породе, а не изменение пористости или химического состава. Поэтому результаты предоставляют убедительные доказательства существования жидкой воды под поверхностью Марса. «Многие исследования показывают наличие воды на древних миллиардах Марса лет назад,-объясняет Катаймама,-но наша модель указывает на наличие жидкой воды на современном Марсе».
Информация от: Геологическим обществом Америки
