Warum sucht die NASA nach Marsquakes?

Wissenschaftler drücken die Daumen für zahlreiche Beben - also für Marsbeben.

Heute (26. November) soll die neueste Marserkundungsmission der NASA, die als Innenerkundung mit seismischen Untersuchungen, Geodäsie und Wärmetransport (InSight) bezeichnet wird, auf der Oberfläche des Roten Planeten landen. Mit einem vom älteren Marslander Phoenix inspirierten Design wird diese Maschine der nächsten Generation ihre Roboterarme ausfahren und ein Seismometer - ein Gerät zur Messung von Beben - auf der Marsoberfläche platzieren. Wenn alles gut geht, wird es für zwei Erdjahre (ein Marsjahr) auf Schwingungen achten, die unter der Oberfläche des Planeten auftreten, um einige grundlegende Fragen zu beantworten, wie sich felsige Planeten, einschließlich unserer eigenen, gebildet haben. [Mars InSight-Fotos: Eine Zeitleiste zur Landung auf dem Roten Planeten]

Aber was sind Marsbeben und warum jagen NASA-Wissenschaftler nach ihnen??

Erdbeben sind genau wie Erdbeben Schwingungen, die sich durch den Boden bewegen. Aber die Art und Weise, wie sich diese Beben auf dem Roten Planeten bilden, kann sich grundlegend von der Art und Weise unterscheiden, wie sie sich auf der Erde bilden. Und es stellt sich heraus, dass diese Unterschiede den Wissenschaftlern helfen könnten, besser zu verstehen, wie die frühe Erde aussah.

Zum größten Teil treten Erdbeben auf unserem Planeten aufgrund der Plattentektonik auf, der Mechanik, die auftritt, wenn die Platten, aus denen die äußere Hülle der Erde besteht, über den Erdmantel gleiten, die felsigen Innereien der Erde. Diese tektonischen Platten bewegen sich ständig - laut Britannica etwa 5 bis 10 Zentimeter pro Jahr - und stoßen aneinander und rutschen aneinander vorbei. Wenn sich eine Platte an einer anderen Platte vorbei bewegt, bleibt ihre raue Kante manchmal hängen und stoppt, während sich der Rest der Platte weiter bewegt. Da dieser Teil der Platte festsitzt, speichert er die Energie, die normalerweise für die Bewegung benötigt wird, holt schließlich den Rest der Platte ein und gibt die gesamte Energie als seismische Wellen ab - was laut US Geological Survey (USGS) zu Erschütterungen führt ).

Aber der Mars hat keine fragmentierte Außenhülle wie die Erde. Wie kommt es also noch zu Beben? Nun, es stellt sich heraus, dass laut NASA auch andere Phänomene diese seismischen Wellen verursachen können, wie die Belastung einer leicht geschrumpften Oberfläche, die durch die Abkühlung des Planeten verursacht wird, der Druck von Magma, der nach oben drückt, oder sogar Meteoriteneinschläge.

Aber diese Schwingungen sind im Vergleich zu denen der Erde sehr gering.

"Was wir messen wollen, sind Schwingungen, die so klein sind, dass sie im Maßstab eines Atoms liegen", sagte Bruce Banerdt, InSight-Untersuchungsleiter am Jet Propulsion Laboratory der NASA, während einer Pressekonferenz am 3. Mai.

Beben sagen uns, was sich unter der Oberfläche befindet

Während sich die seismischen Wellen "durch den Planeten bewegen, sammeln sie tatsächlich Informationen auf dem Weg", sagte Banerdt. Verschiedene Materialien im Untergrund reflektieren seismische Wellen auf unterschiedliche Weise, und anhand dieser Unterschiede können Wissenschaftler die Zusammensetzung des Marsinneren herausfinden. "Sie können eine 3D-Ansicht des Mars zusammenstellen", sagte Banerdt.

Während die frühe Geschichte der Erde durch das ständige Aufwirbeln und Recycling der Kruste ausgelöscht wurde, hinterlässt der Mars laut Banerdt immer noch eigene Fingerabdrücke. "Die Erde ist so aktiv, dass die Beweise für all diese Prozesse durch die Plattentektonik im Grunde genommen gelöscht wurden", sagte er.

Ein Blick auf seismische Wellen in unserem eigenen Planeten sagt also nicht viel darüber aus, wie sie sich gebildet haben. Da sich alle felsigen Planeten auf die gleiche Weise formierten und sich dann über Milliarden von Jahren in Make-up und Aussehen radikal voneinander unterschieden, könnte ein Blick auf den Mars viel darüber aussagen, wie sich unser eigener Planet gebildet hat, sagte Banerdt.

InSight verfügt laut NASA auch über Instrumente, mit denen beispielsweise die Temperatur im Inneren des Mars gemessen und das "Wackeln" des Nordpols verfolgt werden kann, um die Zusammensetzung und Größe des metallischen Kerns des Planeten zu ermitteln.

"Die Wissenschaft, die wir mit dieser Mission machen wollen, ist wirklich eine Wissenschaft des Verständnisses des frühen Sonnensystems", sagte Banerdt.

Anmerkung des Herausgebers: Diese Geschichte wurde ursprünglich am 3. Mai 2018 veröffentlicht, zwei Tage vor dem geplanten Start des Mars InSight-Landers von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien. Der Start fand am 5. Mai 2018 um 4:05 Uhr morgens statt.

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