Марсотрясение ( марсианское землетрясение ) — природное явление на Марсе , планетотрясение , которое, как и землетрясение , проявляется в виде толчков и колебаний поверхности или внутренней части планеты. Марсотрясение является результатом быстрого высвобождения энергии внутри планеты, вызванного движением тектонических плит или активностью горячих точек , таких как вулкан Олимп или гора Фарсида ( лат. Tharsis Montes ). Выявление и анализ марсианских землетрясений могут быть полезны для наблюдения за внутренней структурой Марса, а также для определения, сохраняют ли какие-то вулканы активность в настоящее время.

Обзор

В то время как лунотрясения на Луне ранее уже наблюдались американцами были и хорошо документированы, а также получены убедительные доказательства венеротрясений на Венере , мало что было известно о текущей сейсмической активности на Марсе. По некоторым оценкам считалось, что марсианские землетрясения происходят крайне редко, раз в миллионы лет или даже реже . Тем не менее, было найдено убедительное доказательство того, что в прошлом Марс был сейсмически активен: на обширной области южного Марса обнаружены полосовые магнитные аномалии . На Земле такие аномалии часто являются признаком области, в которой произошёл разлом земной коры и в ходе спрединга формируется новая океаническая кора, например, в области рифтов срединно-океанических хребтов. Хорошим примером этого является Срединно-Атлантический хребет . Однако в данном регионе Марса не было обнаружено явного, сформированного спредингом, хребта, в связи с чем данной магнитной аномалии может потребоваться другое, возможно несейсмическое объяснение.

Каньон Долины Маринер длиной 4000 километров считается остатком древнего марсианского разлома. Однако, если разлом был активен в какой-то момент, неизвестно, сохраняет ли он активность в настоящее время .

Обнаружение

Первые попытки обнаружить сейсмическую активность на Марсе были предприняты с помощью программы «Викинг» в 1975 году. Аппарат функционировал в течение нескольких лет. Но поскольку сейсмографы были установлены в верхней части зондов, стоявших на поверхности на амортизаторах, они раскачивались под воздействием марсианского ветра и не могли обнаружить слабую сейсмическую активность . Тем не менее, это исследование позволило исключить частые и сильные марсианские землетрясения . Викинг-2 собрал данные за 2100 часов (89 дней) за более чем 560 дней работы на Марсе . В периоды времени, когда скорость ветра в районе расположения Викинга 2 была низкой, аппарат позволял получать данные по сейсмической активности на Марсе . Viking-1 не предоставил никаких данных из-за проблем с активацией сейсмометра .

Высказывалось предположение о марсотрясении магнитудой 2,8 по шкале Рихтера (соответствует измеренной амплитуде поперечной волны 188 мкм на 5 Гц ), зафиксированном 6 ноября 1976 года (на 80-й день работы на Марсе) сейсмометром « Викинга-2 » , но, к сожалению, в этот день отсутствовали данные о скорости ветра, поэтому невозможно определить, было ли это марсотрясение или порыв ветра . Единственная марсианская сейсмограмма позволила сделать вывод о том, что условия распространения сейсмических волн на Марсе скорее землеподобны, чем луноподобны . Большая часть информации из исходной записи была преобразована в файлы формата ASCII . Спустя 30 лет запуск программы InSight привёл к повышению интереса к данным, собранным Viking. В ходе дальнейшего анализа данные сейсмографов могут использоваться как одна из крупнейших коллекций обнаружения пыльных вихрей на Марсе .

Космический зонд InSight , который был запущен в мае 2018 года, приземлился на Марсе 26 ноября 2018 года, где установил сейсмометр под названием SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) для поиска марсианских землетрясений и анализа внутренней структуры Марса. Чувствительность сейсмометра достаточна для того, чтобы фиксировать сопровождающееся взрывами разрушение нескольких десятков метеоров в атмосфере Марса в год, а также регистрировать падение метеоритов . Он также зафиксирует, как марсианская кора и мантия реагируют на воздействие метеоритов, что даст представление о внутренней структуре планеты .

Слабый сейсмический сигнал, предположительно от небольшого марсотрясения, был измерен и записан сейсмометром SEIS зонда InSight 6 апреля 2019 года . Сейсмометр SEIS обнаружил вибрацию поверхности одновременно с записью трёх других различных видов звука. Были записаны и три других события 14 марта, 10 и 11 апреля, но эти сигналы были ещё слабее и более неоднозначны по происхождению, что затрудняет определение их причины . За полгода сейсмометр SEIS зафиксировал более 100 событий, 21 из которых — возможные марсотрясения . В период от включения сейсмографа SEIS до 30 сентября 2019 года было зафиксировано 174 марсотрясения, 24 из них имели магнитуду менее 3 баллов по шкале Рихтера. У двух наиболее мощных марсотрясений эпицентр находился в районе системы трещин . К середине декабря 2019 года SEIS зафиксировал 322 марсотрясения . C конца июня 2020 года до осени не зафиксировано ни одного марсотрясения. За сентябрь 2020 года SEIS зарегистрировал 5 сейсмических событий, за чуть более одного марсианского года — более 480 марсотрясений, при этом ни один толчок не имел магнитуду более 3,7. Во всех марсотрясениях, зафиксированных SEIS, отмечались только продольные первичные волны (P-волны) и поперечные вторичные волны (S-волны) и ни в одном из них не было поверхностных волн . 7 и 18 марта 2021 года сейсмометр SEIS зафиксировал два марсотрясения магнитудой 3,3 и 3,1 по шкале Рихтера. Два новых сильных марсотрясения были выявлены спустя почти два земных года после регистрации двух сильнейших марсотрясений магнитудой 3,5 и 3,6 по шкале Рихтера .

Почти 50 марсотрясений магнитудой более 2 по шкале Рихтера, зарегистрированных сейсмометром SEIS , позволили учёным сделать вывод о том, что верхняя мантия на Марсе простирается на глубину примерно 700—800 км, а радиус ядра Марса составляет от 1810 до 1860 км .

В данных сейсмометра SEIS , записанных в течение ночи с 18 на 19 февраля 2021 года, не удалось обнаружить никаких сигналов ни от входа, спуска и приземления марсохода Perseverance , ни от искусственных марсотрясений, вызванных падением вольфрамовых блоков на поверхность Марса в 3450 км к западу от сейсмометра .

25 августа 2021 года в Долине Марине произошло низкочастотное марсотрясение силой 4,2 балла (событие S0976a). Зафиксированы сейсмические PP и SS волны. Самое длительное марсотрясение, продолжавшееся 94 минуты (событие S1000a силой 4,1 балла), было зафиксировано 18 сентября 2021 года. Кроме PP и SS волн были зафиксированы P _diff волны с малой амплитудой, которые во время распространения в недрах Марса пересекли границу ядра и мантии . 4 мая 2022 года SEIS зарегистрировал самое сильное марсотрясение за всю историю исследований Марса, его магнитуда составила 5 баллов .

См. также

• Вулканизм на Марсе

Примечания