InSight registriert wahrscheinlich das erste Marsbeben

Der Mars InSight Lander der NASA hat wahrscheinlich erstmals ein „Marsbeben“ registriert und aufgezeichnet. Das schwache seismische Signal wurde vom Seismic Experiment for Interior Strukture (SEIS) Instrument am 6. April 2019 empfangen, dem 128. Marstag (Sol) des Landers. Dies sind die ersten Erschütterungen, die aus dem Innern des Planeten zu stammen scheinen, im Gegensatz zu jenen, die durch Kräfte an der Oberfläche verursacht werden, beispielsweise Wind. Wissenschaftler untersuchen die Daten noch, um die genaue Ursache des Signals festzustellen.

„InSights erste Beobachtungen stützen sich auf die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die mit den Apollo-Missionen der NASA begannen“, sagte Bruce Banerdt vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena (Kalifornien), der leitende Forscher der InSight-Mission. „Bis jetzt haben wir Hintergrundrauschen gesammelt, aber dieses Ereignis eröffnet offiziell ein neues Gebiet: Mars-Seismologie.“

Das neue seismische Ereignis war zu schwach, um zuverlässige Daten über das Innere des Mars zu liefern, was eines von InSights Hauptzielen ist. Die Marsoberfläche ist extrem ruhig, was dem speziellen Seismometer SEIS erlaubt, schwaches Grollen zu registrieren. Im Gegensatz dazu zittert die Erdoberfläche ständig aufgrund von seismischem Rauschen, das durch die Meere und das Wetter entsteht. Ein Ereignis dieser Größe im Süden Kaliforniens wäre inmitten der Dutzenden winzigen Erschütterungen verloren gegangen, die dort täglich auftreten.

„Das Ereignis vom Marstag 128 ist spannend, weil seine Größe und die längere Dauer in das Profil der von den Apollo-Missionen aufgezeichneten Mondbeben passt“, sagte Lori Glaze, die Direktorin der Planetary Science Division am NASA-Hauptquartier.

Die Apollo-Astronauten der NASA installierten fünf Seismometer, die während ihrer Einsatzzeit auf dem Mond zwischen 1969 und 1977 tausende Beben aufzeichneten und seismische Aktivitäten auf dem Mond offenbarten. Unterschiedliches Material kann die Geschwindigkeit seismischer Wellen verändern oder sie reflektieren. Wissenschaftler können diese Wellen nutzen, um etwas über das Innere des Mondes zu erfahren und Modelle über seine Entstehung erstellen. Die NASA plant derzeit, bis zum Jahr 2024 Astronauten auf den Mond zurückzubringen und das Fundament zu legen, um letztendlich die bemannte Erforschung des Mars zu ermöglichen.

Der Seismometer, den der Lander am 19. Dezember 2018 auf der Planetenoberfläche absetzte, wird Forschern erlauben, ähnliche Daten über den Mars zu sammeln. Durch die Untersuchung des tiefen Marsinneren hoffen sie zu erfahren, wie andere Gesteinswelten wie die Erde und der Mond entstanden.

Drei weitere seismische Signale traten am 14. März (Sol 105), am 10. April (Sol 132) und am 11. April (Sol 133) auf. Diese Signale wurden von SEIS‘ empfindlicheren Breitbandsensoren registriert und sind sogar noch schwächer und haben einen noch unklareren Ursprung als das Ereignis vom 6. April. Das Team wird diese Ereignisse weiter untersuchen, um ihre Ursache zu bestimmen. Ungeachtet seines Ursprungs ist das Signal vom 6. April ein aufregender Meilenstein für das Team.

„Wir haben Monate auf ein Signal wie dieses gewartet“, sagte Philippe Lognonné, der Leiter des SEIS-Teams vom Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) in Frankreich. „Es ist so aufregend, endlich den Beweis dafür zu haben, dass der Mars immer noch seismisch aktiv ist. Wir freuen uns darauf, detaillierte Ergebnisse zu teilen, wenn wir die Daten analysiert haben.“

Die meisten Menschen kennen Beben auf der Erde, die durch die Bewegung von tektonischen Platten an Verwerfungslinien auftreten. Der Mars und der Mond besitzen keine tektonischen Platten, erfahren jedoch immer noch Beben. Bei ihnen werden sie durch einen stetigen Abkühlungs- und Kontraktionsprozess verursacht, der Belastungen hervorruft. Diese Belastungen bauen sich mit der Zeit auf, bis sie stark genug sind, um die Kruste aufzubrechen und ein Beben auszulösen.

Der Nachweis dieser winzigen Beben erforderte einen enormen technischen Fortschritt. Auf der Erde werden hochqualitative Seismometer oft in unterirdischen Kammern versiegelt, um sie vor Temperatur- und Wetterveränderungen zu isolieren. InSights Instrument hat mehrere ausgeklügelte Isolationsmechanismen, darunter eine vom JPL konstruierte Abdeckung – das Wind and Thermal Shield –, um es vor den extremen Temperaturveränderungen und den starken Winden des Planeten zu schützen.

SEIS hat die Erwartungen des Teams übertroffen, was seine Empfindlichkeit angeht. Das Instrument wurde von der französischen Weltraumagentur, dem Centre National d’Études Spatiales (CNES) bereitgestellt. Diese ersten seismischen Ereignisse wurden vom Marsquake Service Team unter Leitung der ETH Zürich identifiziert.

„Wir sind erfreut über diese Leistung und sind gespannt darauf, in den kommenden Jahren viele ähnliche Messungen mit SEIS zu machen“, sagte Charles Yana, der SEIS-Operationsmanager am CNES.

Das JPL betreibt InSight für das Science Mission Directorate der NASA. InSight ist Teil des Discovery Program, das vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville (Alabama) geleitet wird. Lockheed Martin Space in Denver (Colorado) konstruierte die InSight-Sonde, darunter ihre Flugstufe und den Lander, und unterstützt den Betrieb der Sonde für die Mission.

Quelle

(THK)