Usando dados do InSight Lander on Mars da NASA, Os sismólogos da Rice University fizeram as primeiras medições diretas de três limites de subsuperfície, da crosta ao núcleo do planeta vermelho.

"Em última análise, pode nos ajudar a entender a formação planetária, "disse Alan Levander, co-autor de um estudo disponível online esta semana em Cartas de pesquisa geofísica . Embora a espessura da crosta de Marte e a profundidade de seu núcleo tenham sido calculadas com uma série de modelos, Levander disse que os dados do InSight permitiram as primeiras medições diretas, que pode ser usado para verificar os modelos e, em última instância, para melhorá-los.

"Na ausência de placas tectônicas em Marte, sua história primitiva é principalmente preservada em comparação com a Terra, "disse o co-autor do estudo Sizhuang Deng, um estudante de pós-graduação da Rice. "As estimativas de profundidade dos limites sísmicos marcianos podem fornecer indicações para entender melhor seu passado, bem como a formação e evolução dos planetas terrestres em geral."

Encontrar pistas sobre o interior de Marte e os processos que o formaram são os principais objetivos do InSight, um módulo de pouso robótico que pousou em novembro de 2018. O sismômetro em forma de cúpula da sonda permite que os cientistas ouçam ruídos fracos dentro do planeta, da mesma forma que um médico pode ouvir os batimentos cardíacos de um paciente com um estetoscópio.

Sismômetros medem vibrações de ondas sísmicas. Como ondulações circulares que marcam o local onde uma pedra perturbou a superfície de um lago, ondas sísmicas fluem através dos planetas, marcando a localização e o tamanho das perturbações, como quedas de meteoros ou terremotos, que são apropriadamente chamados de marsquakes no planeta vermelho. O sismômetro da InSight registrou mais de 170 destes de fevereiro a setembro de 2019.

As ondas sísmicas também são sutilmente alteradas à medida que passam por diferentes tipos de rocha. Os sismólogos estudaram os padrões dos registros sismográficos na Terra por mais de um século e podem usá-los para mapear a localização de depósitos de petróleo e gás e estratos muito mais profundos.

"A maneira tradicional de investigar estruturas abaixo da Terra é analisar sinais de terremoto usando redes densas de estações sísmicas, "disse Deng." Marte é muito menos tectonicamente ativo, o que significa que terá muito menos eventos de marsquake em comparação com a Terra. Além disso, com apenas uma estação sísmica em Marte, não podemos empregar métodos que dependem de redes sísmicas. "

Levander, Professor Carey Croneis de Rice da Terra, Ciências Ambientais e Planetárias, e Deng analisou os dados da sismologia de 2019 do InSight usando uma técnica chamada autocorrelação de ruído ambiente. "Ele usa dados de ruído contínuos registrados pela única estação sísmica em Marte para extrair sinais de reflexão pronunciados dos limites sísmicos, "Deng disse.

O primeiro limite medido por Deng e Levander é a divisão entre a crosta e o manto de Marte, quase 22 milhas (35 quilômetros) abaixo da sonda.

A segunda é uma zona de transição dentro do manto onde os silicatos de ferro e magnésio sofrem uma mudança geoquímica. Acima da zona, os elementos formam um mineral chamado olivina, e abaixo dele, calor e pressão os comprimem em um novo mineral chamado wadsleyita. Conhecida como transição olivina-wadsleyita, esta zona foi encontrada 690-727 milhas (1, 110-1, 170 quilômetros) abaixo do InSight.

"A temperatura na transição olivina-wadsleyita é uma chave importante para a construção de modelos térmicos de Marte, "Deng disse." Da profundidade da transição, podemos calcular facilmente a pressão, e com isso, podemos derivar a temperatura. "

O terceiro limite que ele e Levander mediram é a fronteira entre o manto de Marte e seu núcleo rico em ferro, que encontraram cerca de 945-994 milhas (1, 520-1, 600 quilômetros) abaixo do módulo de pouso. Uma melhor compreensão dessa fronteira "pode ​​fornecer informações sobre o desenvolvimento do planeta do ponto de vista químico e térmico, "Deng disse.