NASA-Sonde Insight: Mit Umgebungsrauschen unter die Marsoberfläche blicken

Ein Forscher-Team der ETH Zürich hat Umgebungsgeräusche auf dem Mars genutzt, um aus mikroseismischen Aktivitäten den oberflächennahen Untergrund zu ermitteln.

Lesezeit: 2 Min.
In Pocket speichern
vorlesen Druckansicht Kommentare lesen 13 Beiträge

(Bild: ETH Zürich)

Von
  • Marie-Claire Koch

Seit die unbemannte NASA-Sonde "Insight" im November 2018 auf dem Mars gelandet ist, wertet die Sonde mit einem Seismographen – dem Marsquake Service – die Erdbebenaktivitäten des Planeten aus, um daraus Schlüsse über die innere Planetenstruktur zu ziehen.

Bereits im Juli hatte das Team der ETH Zürich in Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Erdbebendienst (SED) grobe Einblicke geliefert, etwa über die Dicke der Marskruste, des Marsmantels und dem Durchmesser des flüssigen Kerns.

Doch oberflächennahe Strukturen ließen sich auf diese Weise außer durch Bohrungen nicht ermitteln. Inzwischen sind die Forscherinnen und Forscher der ETH Zürich einen Schritt weiter: Sie nutzten das Umgebungsrauschen auf dem Mars ("Ambient Noise"), um die lokale Geologie zu bestimmen. Diese Technik kommt beispielsweise auf der Erde zum Einsatz, um herauszufinden, ob der Untergrund seismische Wellen abschwächt oder verstärkt. Daraus lässt sich die Erdbebengefährdung eines Standorts bestimmen und instabile Erdrutschzonen auf Bergen oder in Seen analysieren.

Während auf der Erde zahlreiche Lärmquellen zur Verfügung stehen, blieb den Forschern auf dem Mars nur der Wind als Quelle für Umgebungsgeräusche.

Ihre Ergebnisse zur geologischen Geschichte des Mars in Tiefen von einigen Dutzend bis zweihundert Metern haben sie nun in Nature Communications veröffentlicht.

Anders als auf der Erde gab es auf dem Mars nie eine aktive Plattentektonik. Er wurde durch Phasen aktiven Vulkanismus geformt. Große Gebiete waren mit basaltischen Lavaplateaus bedeckt. Die Analysen der ETH Zürich liefern ein detailliertes Bild des Untergrunds an der Insight-Landestelle. Die oberste Schicht besteht aus drei Metern Sand (Regolith) und losem Gestein von etwa 20 Metern Dicke, die durch Meteoriteneinschlägen zerklüftet wurde. Unterhalb befinden sich Schichten von Lavaströmen, die laut der Veröffentlichung den Planeten vor 1,7 bis 3,6 Milliarden Jahren bedeckten sollen.

Diese Lavaschichten sind durch Sedimente unterteilt, die in einer Tiefe von 30 bis 75 Metern liegen. Das seismische Bild der geologischen Schichtung ermöglichte es den Forschern erstmals, die wichtigsten geologischen Ereignisse nachzuvollziehen, die sich in den letzten drei Milliarden Jahren am Insight-Landeplatz auf dem Mars ereignet haben.

(mack)