(NASA/JPL-Caltech) Wenn die NASA Innenerkundung mittels seismischer Untersuchungen, Geodäsie und Wärmetransport (Einsicht) Lander abgesetzt Mars Im November 2018 begann es seine zweijährige Hauptmission zur Erforschung der Seismologie und der inneren Umgebung des Mars.
Und nun, etwas mehr als eineinhalb Jahre später, wurden in einer Reihe von Studien die Ergebnisse der ersten zwölf Monate des Landers auf der Marsoberfläche veröffentlicht.
Eine dieser Studien, die kürzlich in der Fachzeitschrift veröffentlicht wurde Naturgeowissenschaften , teilte einige ziemlich interessante Erkenntnisse über Magnetfelder auf dem Mars mit.
Nach Angaben des Forscherteams, das dahinter steckt, ist das Magnetfeld im Krater, in dem InSight gelandet ist, zehnmal stärker als erwartet. Diese Erkenntnisse könnten Wissenschaftlern helfen, wichtige Rätsel über die Entstehung des Mars und die anschließende Entwicklung zu lösen.
Diese Messwerte wurden vom Magnetsensor von InSight ermittelt, der die Magnetfelder innerhalb der Landezone der Mission untersuchte. Dieser flache Krater, bekannt als „Homestead Hollow“, befindet sich in der sogenannten „Homestead Hollow“. Die Ebenen von Elysium – eine flache, glatte Ebene nördlich des Äquators.
Diese Region wurde ausgewählt, weil sie die richtige Kombination aus flacher Topologie, geringer Höhe und wenig Trümmern aufweist, um InSight eine Erkundung tief in das Innere des Mars zu ermöglichen.
Magnetismusquellen, die von einem Magnetsensor an Bord des Mars-InSight-Landers entdeckt wurden. (NASA/JPL-Caltech)
Vor dieser Mission stammten die besten Schätzungen der Marsmagnetfelder von Satelliten im Orbit und wurden über Entfernungen von mehr als 150 Kilometern (93 Meilen) gemittelt.
Catherine Johnson, Professorin für Erd-, Ozean- und Atmosphärenwissenschaften an der Universität von British Columbia und leitender Wissenschaftler am Institut für Planetologie (PSI) war der Hauptautor der Studie. Wie sie kürzlich in einer UBC News sagte Geschichte :
„Eine der großen Unbekannten früherer Satellitenmissionen war, wie die Magnetisierung über kleinen Gebieten aussah.“ „Durch die Platzierung des ersten Magnetsensors an der Oberfläche haben wir wertvolle neue Hinweise auf die innere Struktur und die obere Atmosphäre des Mars gewonnen, die uns helfen werden, zu verstehen, wie er – und andere ähnliche Planeten – entstanden sind.“
„Die bodennahen Daten geben uns ein viel genaueres Bild der Magnetisierung über kleinere Gebiete und ihrer Herkunft.“ Die Daten zeigten nicht nur, dass das Magnetfeld am Landeplatz zehnmal stärker war als von den Satelliten erwartet, sondern deuteten auch darauf hin, dass es von nahegelegenen Quellen stammte.“
Die Messung von Magnetfeldern auf dem Mars ist der Schlüssel zum Verständnis der Natur und Stärke des globalen Magnetfelds (auch Magnetosphäre genannt), das der Mars vor Milliarden von Jahren besaß.
Das Vorhandensein dieser Magnetosphäre wurde aus dem Vorhandensein magnetisierter Gesteine auf der Planetenoberfläche abgeleitet, die zu lokalisierten und relativ schwachen Magnetfeldern führen.
Nach Angaben von MAVEN und anderen Missionen sagen Wissenschaftler voraus, dass dieses Magnetfeld vor etwa 4,2 Milliarden Jahren plötzlich „abgeschaltet“ wurde. Dies führte dazu, dass der Sonnenwind im Laufe der nächsten paar hundert Millionen Jahre die Marsatmosphäre langsam abstreifte, was dazu führte, dass die Oberfläche zu dem trockenen und ausgetrockneten Ort wurde, der sie heute ist.
Da die meisten Gesteine auf der Marsoberfläche zu jung sind, um von diesem uralten Feld magnetisiert zu werden, geht das Team davon aus, dass es aus tieferen Untergrundschichten stammen muss.
Als Johnson erklärt :
„Wir glauben, dass es von viel älteren Gesteinen stammt, die zwischen ein paar hundert Fuß und zehn Kilometern unter der Erde vergraben sind.“ Ohne die magnetischen Daten sowie die geologischen und seismischen Informationen, die InSight bereitgestellt hat, hätten wir dies nicht ableiten können.“
Durch die Kombination von InSight-Daten mit magnetischen Messwerten, die in der Vergangenheit von Marsorbitern gewonnen wurden, hoffen Johnson und ihre Kollegen, genau identifizieren zu können, welche Gesteine magnetisiert sind und wie alt sie sind.
Diese Bemühungen werden durch zukünftige Missionen zur Untersuchung von Marsgestein, wie etwa die der NASA, verstärkt Mars 2020 Rover, die ESA Rosalind Franklin Rover und Chinas Huoxing-1 (HX-1)-Mission – deren Start für diesen Sommer geplant ist.
Künstlerische Darstellung der Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und den Planeten Mars (links) und Erde (rechts). (NASA)
Dem Magnetometer von InSight gelang es auch, Daten zu Phänomenen zu sammeln, die hoch in der oberen Atmosphäre des Mars sowie in der den Planeten umgebenden Weltraumumgebung vorkommen.
Wie die Erde ist auch der Mars dem Sonnenwind ausgesetzt, dem Strom geladener Teilchen, der von der Sonne ausgeht und ihr Magnetfeld in den interplanetaren Raum trägt – daher der Name interplanetares Magnetfeld (IWF).
Da der Mars jedoch über keine Magnetosphäre verfügt, ist er weniger vor Sonnenwind und Wetterereignissen geschützt. Dies ermöglicht es dem Lander, die Auswirkungen beider auf die Oberfläche des Planeten zu untersuchen, was Wissenschaftlern bisher nicht möglich war.
Sagte Johnson:
„Da alle unsere bisherigen Beobachtungen des Mars von der Spitze seiner Atmosphäre oder noch größeren Höhen aus erfolgten, wussten wir nicht, ob sich Störungen des Sonnenwinds bis zur Oberfläche ausbreiten würden.“ „Das ist wichtig für zukünftige Astronautenmissionen zum Mars.“
Ein weiterer interessanter Befund war die Art und Weise, wie das lokale Magnetfeld zwischen Tag und Nacht schwankte, ganz zu schweigen von den kurzen Pulsationen, die um Mitternacht auftraten und nur wenige Minuten anhielten. Johnson und ihre Kollegen gehen davon aus, dass diese durch Wechselwirkungen zwischen Sonnenstrahlung, dem IMF und Partikeln in der oberen Atmosphäre verursacht werden, die elektrische Ströme (und damit Magnetfelder) erzeugen.
Diese Messwerte bestätigen, dass Ereignisse, die in und über der oberen Atmosphäre des Mars stattfinden, an der Oberfläche nachgewiesen werden können. Sie liefern auch ein indirektes Bild der atmosphärischen Eigenschaften des Planeten, etwa wie geladen er wird und welche Strömungen in der oberen Atmosphäre herrschen.
Was die mysteriösen Impulse betrifft, sind sich Johnson und ihr Team nicht sicher, was sie verursacht, glauben aber, dass sie auch mit der Wechselwirkung des Sonnenwinds mit dem Mars zusammenhängen.
In Zukunft hofft das InSight-Team, dass seine Bemühungen, Daten über das Oberflächenmagnetfeld zu sammeln, mit dem Überflug des MAVEN-Orbiters zusammenfallen, was ihnen einen Datenvergleich ermöglichen wird.
Bruce Banerdt vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, der leitende Forscher von InSight, zusammengefasst :
Die Hauptfunktion des Magnetsensors bestand darin, magnetisches „Rauschen“ sowohl aus der Umgebung als auch vom Lander selbst für unsere seismischen Experimente auszusortieren. Das sind also alles Bonusinformationen, die die übergeordneten Ziele der Mission direkt unterstützen. „Die zeitlich veränderlichen Felder werden beispielsweise für zukünftige Studien der tiefen Leitfähigkeitsstruktur des Mars, die mit seiner Innentemperatur zusammenhängt, sehr nützlich sein.“
Diese Studie ist eine von sechs, die aus den Missionsdaten des ersten Jahres von InSight hervorgegangen sind hier abgerufen . Dies ist jedoch erst der Anfang der InSight-Mission, deren zweijährige Hauptmission gegen Ende 2020 abgeschlossen sein wird.
Von besonderem Interesse sind die X-Band-Radiomessungen, die zeigen werden, wie stark der Mars „wackelt“, während er sich um seine Achse dreht, was wiederum dazu beitragen wird, die wahre Natur des Planetenkerns (fest oder flüssig?) aufzudecken.
Vor uns liegen aufregende Zeiten für die vielen Missionen, die wir zum Mars haben (oder senden werden)! Schauen Sie sich unbedingt auch dieses Video der InSight-Mission an, mit freundlicher Genehmigung von NASA JPL:
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .