Representação do artista mostrando a estrutura interna de Marte. A camada superior é conhecida como crosta, por baixo está o manto, que repousa sobre um núcleo interno. Crédito:NASA / JPL-Caltech
A partir do próximo ano, os cientistas darão sua primeira olhada nas profundezas de Marte.
É quando a NASA enviará o primeiro módulo de pouso robótico dedicado a explorar a subsuperfície do planeta. Discernimento, que significa Exploração de Interiores usando Investigações Sísmicas, estudará marsquakes para aprender sobre a crosta marciana, manto e núcleo.
Isso pode ajudar a responder a uma grande questão:como os planetas nascem?
Sismologia, o estudo de terremotos, já revelou algumas das respostas aqui na Terra, disse Bruce Banerdt, Investigador principal do Insight no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia. Mas a Terra tem agitado seu registro geológico por bilhões de anos, escondendo sua história mais antiga. Marte, com metade do tamanho da Terra, agita muito menos:é um planeta fóssil, preservando a história de seu nascimento precoce.
“Durante a formação, esta bola de rocha sem traços característicos se metamorfoseou em um planeta diverso e fascinante, quase como uma lagarta para uma borboleta, "Banerdt disse." Queremos usar a sismologia para aprender por que Marte se formou daquela maneira, e como os planetas tomam forma em geral. "
Uma tomografia computadorizada planetária
Quando as rochas racham ou se movem, eles emitem ondas sísmicas que ricocheteiam por todo o planeta. Essas ondas, mais conhecido como terremotos, viajam em velocidades diferentes dependendo do material geológico pelo qual viajam.
Sismômetros, como o instrumento SEIS da InSight, medir o tamanho, frequência e velocidade desses terremotos, oferecendo aos cientistas um instantâneo do material pelo qual passam.
"Um sismômetro é como uma câmera que tira uma imagem do interior de um planeta, "Banerdt disse." É um pouco como fazer uma tomografia computadorizada de um planeta. "
O registro geológico de Marte inclui rochas e minerais mais leves - que surgiram do interior do planeta para formar a crosta marciana - e rochas e minerais mais pesados que afundaram para formar o manto e o núcleo marcianos. Ao aprender sobre as camadas desses materiais, os cientistas podem explicar por que alguns planetas rochosos se transformam em uma "Terra" em vez de um "Marte" ou "Vênus" - um fator essencial para entender onde a vida pode aparecer no universo.
Uma imagem difusa
Cada vez que um terremoto acontece em Marte, ele dará ao InSight um "instantâneo" do interior do planeta. A equipe do InSight estima que a espaçonave verá entre algumas dezenas a várias centenas de terremotos ao longo da missão. Pequenos meteoritos, que passam pela fina atmosfera marciana regularmente, também servirá como "instantâneos" sísmicos.
"Será uma imagem difusa no início, mas quanto mais terremotos vemos, mais nítido ficará, "Banerdt disse.
Um desafio será dar uma olhada completa em Marte usando apenas um local. A maior parte da sismologia na Terra faz medições de várias estações. O InSight terá o único sismômetro do planeta, exigindo que os cientistas analisem os dados de maneiras criativas.
"Temos que ser inteligentes, "Banerdt disse." Podemos medir como várias ondas do mesmo terremoto ricocheteiam nas coisas e atingem a estação em momentos diferentes. "
Moonquakes and Marsquakes
InSight não será a primeira missão da NASA a fazer sismologia.
As missões Apollo incluíram quatro sismômetros para a lua. Astronautas explodiram tiros de morteiro para criar vibrações, oferecendo uma espiada a cerca de 100 metros abaixo da superfície. Eles derrubaram os estágios superiores dos foguetes na Lua, produzindo ondas que lhes permitiram sondar sua crosta. Eles também detectaram milhares de terremotos genuínos e impactos de meteoritos.
As sondas Viking tentaram conduzir sismologia em Marte no final dos anos 1970. Mas esses sismômetros estavam localizados no topo das sondas, que balançava com o vento em pernas equipadas com amortecedores.
"Foi um experimento para deficientes, "Banerdt disse." Eu brinco que não fizemos sismologia em Marte - fizemos um metro acima de Marte. "
O InSight medirá mais do que sismologia. O deslocamento Doppler de um sinal de rádio no módulo de pouso pode revelar se o núcleo do planeta ainda está derretido; uma sonda autocondicionante é projetada para medir o calor do interior. Vento, sensores de pressão e temperatura permitirão aos cientistas subtrair o "ruído" vibracional causado pelo clima. A combinação de todos esses dados nos dará a imagem mais completa de Marte até então.