Dwa wielkie trzęsienia ziemi na Marsie
Sejsmometr umieszczony na powierzchni Marsa przez lądownik InSight odnotował dwa duże zdarzenia sejsmiczne: trzęsienia ziemi o magnitudzie 4,2 i 4,1. Tak mocnych wstrząsów na Marsie jeszcze nie notowano. Ich epicentrum też jest wyjątkowe – Dolina Marinera, największy rów tektoniczny w całym Układzie Słonecznym.
Naukowcy, którzy zajmują się śledzeniem fal sejsmicznych na Marsie, swoje badania prowadzą po to, żeby dowiedzieć się więcej o wewnętrznych warstwach planety, w szczególności o granicy między dwoma wewnętrznymi poziomami – jądrem i płaszczem. Od ponad trzech ziemskich lat takie zadanie realizuje projekt The Marsquake Service (MQS), analizujący dane pozyskane z narzędzi sejsmologicznych pozostawionych na planecie przez lądownik InSight. To właśnie dzięki temu sprzętowi zaczęto prowadzić regularne obserwacje fal sejsmicznych i związanych z nimi zdarzeń, na naszej planecie zwanych trzęsieniami ziemi, a na Marsie… chyba jednak tak samo (chociaż anglojęzyczne źródła używają pojęcia „Marsquake”). MQS poinformowało właśnie, że całkiem niedawno odnotowano dwa wstrząsy, znacząco przekraczające wszystkie wcześniej zauważone. Odkrycie zostało opisane w czasopiśmie The Seismic Record.
Badacze donoszą o zdarzeniach sejsmicznych w Dolinie Marinera (Valles Marineris), potężnej sieci kanionów, która jest jednym z najciekawszych geologicznie regionów Marsa i największym rowem tektonicznym w całym Układzie Słonecznym. Analizy wykonywane na podstawie zdjęć satelitarnych już od dawna kazały przypuszczać, że jest to region aktywny sejsmicznie, ale zarejestrowane wstrząsy są pierwszym tak wyraźnym dowodem takiej aktywności.
Trzęsienia ziemi wydarzyły się w odstępnie 24 dni. Pierwsze, oznaczone przez badaczy jako S0976a miało magnitudę 4,2, a drugie – S1000a – było tylko odrobinę słabsze. Jego magnitudę obliczono na 4,1. Było to też najdłuższe zarejestrowane dotąd na Marsie tego typu zdarzenie – trwało 94 minuty. Dla ścisłości trzeba zaznaczyć, że dokładna lokalizacja S1000a nie jest możliwa, ale autorzy domniemają, że pochodziło ono z przeciwnej strony planety, wobec tej, na której znajduje się aparatura InSight – to tam właśnie znajduje się Valles Marineris.
Ruchy sejsmiczne we wnętrzu planety są odczytywane w postaci dwóch rodzajów fal – fal podłużonych (typ P), przy których materia drga w kierunku równoległym do kierunku rozchodzenia się fal i fal poprzecznych (typ S), przy których materia drga prostopadle do ich kierunku. Te pierwsze są znacznie mocniejsze i szybsze, i powodować mogą rozciąganie się lub ściskanie materii.
Odczyty prowadzone z drugiej strony planety są o tyle skomplikowane, że fale nie przechodzą przez jądro (mówi się, że znajdują się w cieniu jądra). Do aparatury InSight dotarły więc zniekształcone, bo odbite od powierzchni planety. Chociaż jest to wyzwanie obliczeniowe, to autorzy publikacji podkreślają, że zarejestrowanie tych fal było dla nich bardzo istotnym odkryciem.
– Zarejestrowanie zdarzeń w strefie cienia jądra jest ważnym krokiem w kierunku lepszego rozumienia geologii Marsa. Przed tymi dwoma odczytami większość danych sejsmicznych pochodziła z miejsc znajdujących się w odległości nie większej niż 40 stopni od InSight” – mówi dr Savas Ceylan, geofizyk i informatyk z Politechniki Federalnej w Zurychu (ETZ), współautor badań. – Przebywając w cieniu jądra, energia przemierza obszary Marsa, których nigdy wcześniej nie byliśmy w stanie przeanalizować sejsmologicznie.
Autorzy zauważają też, że oba trzęsienia znacznie się od siebie różnią pod względem pewnych cech. S0976a, podobnie jak inne notowane wcześniej na Marsie wstrząsy, charakteryzuje się jedynie energią o niskiej częstotliwości, to S1000a ma wartości wyraźnie odstające w dotychczasowym katalogu zdarzeń sejsmicznych – charakteryzuje się energią o szerokim spektrum częstotliwości. S0976a przypomina z tego powodu zjawiska obserwowane wcześniej w okolicy zwanej Cerberus Fossae – obszarze rozległych uskoków, których głębokość wedle modeli matematycznych sięga nawet 50 kilometrów. S1000a przypomina raczej płytkie trzęsienia ziemi, których wcześniej na Marsie nie zanotowano.
Źródło naukowe: Anna C. Horleston et al, The Far Side of Mars: Two Distant Marsquakes Detected by InSight, The Seismic Record (2022). DOI: 10.1785/0320220007
Opracowano na podstawie artykułu Two largest marsquakes to date recorded from planet's far side opublikowanego na portalu Phys.org i przygotowanego przez Seismological Society of America.
