Seismische metingen van Marslander InSight geven onderzoekers een kijkje in het binnenste van de rode planeet. Dat leverde drie wetenschappelijke publicaties op met enkele verrassende resultaten. Zo blijkt de kern van Mars vloeibaar en groter dan gedacht.
Het landertje InSight bereikte Mars eind 2018. Zijn belangrijkste missie is het binnenste van de planeet in kaart te brengen om meer te leren over de ontstaansgeschiedenis. Dit doet hij onder meer door met zijn gevoelige seismometer trillingen op te vangen die ontstaan door Marsbevingen – vergelijkbaar met aardbevingen – en meteorietinslagen. Daarnaast meet InSight de draaiing van Mars om meer te leren over de kern. Pogingen om een thermometer in de grond te boren, zijn eerder dit jaar gestaakt.
InSight – met een beetje goede wil een acroniem voor Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport – is honkvast. In tegenstelling tot rondrijdende Marswagentjes als Perseverance, Curiosity en Opportunity doet de lander zijn metingen vanaf één plek.
Marsbevingen
Sinds zijn aankomst heeft InSight 733 marsbevingen waargenomen – van maximaal een magnitude van 4 op de schaal van Richter. Ongeveer 35 daarvan vormen de basis van drie publicaties in het wetenschappelijke tijdschrift Science. Het zijn de eerste seismologische metingen van een andere planeet. Tot nu beperkte de seismologie zich tot de aarde en de maan.
Bevingen planten zich op verschillende dieptes voort door de verschillende lagen van de rode planeet. Hun richting, snelheid en kracht worden beïnvloed door de structuur en samenstelling van het materiaal waar ze doorheen bewegen. Door de herkomst en eigenschappen van deze marstrillingen nauwkeurig te meten, geeft InSight onderzoekers een kijkje in het binnenste van onze buurplaneet.
Tot de kern van Mars
Het eerste van de drie wetenschappelijke artikelen duikt in de kern van Mars. De auteurs tonen aan dat de kern een straal heeft van ongeveer 1830 kilometer. Dat is bijna de helft van de straal van de planeet en groter dan gedacht. Dit formaat – in combinatie met eerder massametingen – wijst erop dat er lichte elementen, zoals zwavel, gemengd zijn met het nikkel en ijzer in de kern.
De aanwezigheid van de lichtere elementen verklaart een andere waarneming van de onderzoekers: de kern is vloeibaar. De mix van zoveel lichte elementen in het mengsel van nikker en ijzer zorgt ervoor dat het binnenst van Mars vloeibaar blijft ondanks de temperatuur en druk die er waarschijnlijk heerst.
Mantel- en korstlagen
De tweede publicatie gaat over de dikte van de buitenste laag, de korst, van Mars. Deze onderzoeksgroep combineerde seismologische metingen met zwaartekrachtmetingen. Ze concluderen dat de korst tussen de 24 en 72 kilometer dik is. Dat is iets dunner dan sommigen hadden verwacht.
In het derde artikel is de mantel, die onder de korst ligt, onderzocht. Van metingen aan de aarde weten we dat de mantel niet overal dezelfde structuur heeft. De bovenste laag, vlak onder de dunne korst, is stevig en star, terwijl het dieper gelegen deel beweeglijker is. De metingen van InSight lieten zien dat het bovenste, starre deel van de marsmantel 400 tot 600 kilometer dik is. Dat is veel dikker dan dezelfde laag bij de aarde.
Dankzij deze seismologische metingen leren onderzoekers meer over de rode planeet. Zo proberen ze te begrijpen hoe onze kleine, kale, rode buurplaneet zo anders is opgegroeid dan de aarde. Ook kan de informatie helpen ter voorbereiding op toekomstige bemenste marsmissies.
