Kevesebb mint 11 hónappal küldetésének kezdete után máris izgalmas felfedezéseket tett a NASA InSight nevű Mars-szondája. Műszerei segítségével eddig legalább 21 marsrengést (a földrengés marsi megfelelőjét) figyelt meg, furcsa változásokra bukkant a bolygó gyenge mágneses terében, valamint felfedezett egy mélyen a marsi felszín alatti, elektromosan vezető régiót – potenciálisan vízréteget.

Mint arról korábban részletesen írtunk, a tavaly november 26-án a Marsra érő InSight a közismert Curiosity marsjáróhoz képest statikus leszállóegység, fő feladata pedig a bolygó belső szerkezetének, tágabb értelemben a kőzetbolygók kialakulásának és változásának vizsgálata marsrengések megfigyelésével – amire egy rendkívül precíz, a külvilágtól elszigetelt szeizmográf ad lehetőséget.

A marsrengésekről a NASA október 1-jei közleményében számolt be, míg a mágneses térrel és az érdekes felszín alatti réteggel kapcsolatos kezdeti eredmények egy szeptember közepi bolygótudományi konferencián hangzottak el, és a National Geographic írt róluk részletesen. Jóval többet fogunk tudni a következő hónapokban, amikor az InSighton dolgozó kutatók tudományos folyóiratokban is közzéteszik eredményeiket.

30 rengéssel számoltak két év alatt, már van 21

Az InSight két és fél hónappal a landolás után, február elején fejezte be az európai építésű SEIS szeizmográf telepítését és környezettől való elszigetelését, ami kulcsfontosságú a rendkívül érzékeny műszer működéséhez. Áprilisig kellett várni az első marsrengés rögzítésére, ami a NASA szerint az azóta érzékeltekhez képest magasabb frekvenciájú szeizmikus jelet váltott ki.

A mostani közleményből kiderül, hogy a szeizmográf február óta összesen 100 eseményt rögzített, ezekből a kutatók szerint 21 esetben nagyon valószínű, hogy marsrengés történt. A többi jelzés egy részét is rengés okozhatta, de a szakemberek még nem zártak ki minden más lehetőséget.

Két, az InSight által május 22-én (173. marsi nap) és július 25-én (235. marsi nap) rögzített, tipikus rengést a szakemberek felgyorsítottak és feldolgoztak, hogy szinte bárki meg tudja hallgatni őket (fej- vagy fülhallgató használata ajánlott az alacsony frekvenciájú hangokban manifesztálódott rengések meghallásához).

A 173. marsi napon rögzített rengés 3,7-es magnitúdójú volt, míg a 235. marsi napon érzékelt 3,3-as. Az eddig megfigyelt marsrengések a várakozásoknak megfelelően arra utalnak, hogy a Mars kérge sem a Földére, sem a Holdéra nem hasonlít, hanem inkább azok közti átmenetnek tekinthető.

Míg a Földön a kéregben lévő repedéseket kitöltik a vízből kioldódott ásványok, a Marson az elmúlt néhány milliárd évben erre nem kerülhetett sor. Ezért míg bolygónkon a szeizmikus hullámok szinte megszakítás nélkül tudnak terjedni, és a földrengések sokszor csak néhány másodpercig tartanak, a Mars kráterekkel szabdalt kérge szétszórja a rengéshullámokat, így azok néhány percig is eltarthatnak.

Fontos hozzátenni, hogy a kutatók számára nem a marsrengések érzékelése, hanem a – lehető legjobb izoláció ellenére betolakodó – környezeti zajok kiszűrése az igazán nehéz feladat. Az eddigi tapasztalatok szerint az alkonyati órák a legjobbak a rengések érzékelésére, mert ekkor találkozik a szeizmográf a legkevesebb szélzajjal. Önálló tudományos megfigyelések mellett a környezeti zajok és a rengések elkülönítését segíti az InSight időjárási állomása is, amiről itt írtunk részletesen.

Mágneses anomáliák

A szeptember közepén Genfben megrendezett EPSC-DPS2019 európai-amerikai bolygótudományi konferencián több InSight-os kutató és a projekt tudományos vezetője is előadást tartott a szonda eddigi eredményeiről.

A legnagyobb szenzációt talán a szeizmográf munkáját segítő, mágneses teret mérő magnetométer adatai okozták. Az első ilyen, a marsi felszínre kerülő műszer mérései ugyanis jóval erősebb mágneses térre utalnak (legalábbis a leszállóhely közelében), mint azt a keringőegységek adatai alapján várták a szakemberek. A tér iránya azonban megegyezik a nagy magasságból mért értékekkel. A tér erősségének különbsége pedig valószínűleg az erősen mágneses kőzetekből származó helyi tényezőkre, mintsem a korábbi adatok hibáira enged következtetni.

A Mars mágneses terének vizsgálata az egyik kulcs a bolygó történetének megértéséhez. Az szinte biztosnak tűnik, hogy 3,5-4 milliárd évvel ezelőtt valamiért leállt a külső mag mágneses dinamója, és így a vörös bolygó elvesztette globális mágneses terét. Ezáltal védtelen maradt a napszél hatásaival szemben, amely az egykori sűrűbb légkör és a víz nagy részének világűrbe való távozását hozta magával.

A konferencián kiderült az is, hogy a mágneses tér a helyi éjfél környékén néha dinamikus változásokat mutat. Ezek a hosszú pulzációk akár két óra hosszúak is lehetnek, és periódusuk az 1 percet is meghaladhatja. A jelenség nem ismeretlen a szakemberek számára, hiszen a Földön is sikerült már hasonlókat megfigyelni. Kiváltó okai a világűrre vezethetők vissza, leginkább a bolygó ionoszférájára, valamint a vékony mágneses tér és a Napból származó töltött részecskék (napszél) interakcióira. A pontos kiváltó okok valószínűleg kiderülnek a következő hónapokban, amikor a NASA MAVEN keringőegysége jobb pozícióban lesz az InSighttal egy időben végzett éjszakai megfigyelésekhez.

Vízréteg a felszín alatt?

Az egyik mágneses térről szóló előadáson a kutató megemlítette azt is, hogy kezdeti adataik egy felszín alatti, elektromosan vezető réteg létezésére utalnak. A szakemberek szerint lehetséges, hogy egy 4 kilométer vastag, az egész bolygó alatt megtalálható, vízrétegről vagy víz-jég rétegről van szó, amely kevesebb mint 100 kilométer mélységben helyezkedik el a kéregben.

Nem kizárható ezen korai eredmények alapján, hogy a bolygó maradék hője által fűtött kéregben folyékony talajvíz legyen. Ha az eredmények megállják a helyüket, mindez felveti annak a lehetőségét, hogy lehetnek még ma is életre alkalmas helyek a bolygón, ahová esetleges életformák visszahúzódhattak 3 milliárd évvel ezelőtt, amikor a felszín lakhatatlanná vált.

Ám ahogy az InSighton dolgozó kutatók egyike, Suzanne Smrekar csillagász a Twitteren leírta, természetesen más magyarázatok is akadnak, például agyag, jégréteg, külső mágneses hatások is kibocsáthatták az adatokban feltárt jelet. Hozzátette, alapos modellezésre lesz szükség ahhoz, hogy kiderüljön, mi a legjobb magyarázat a jelenségre.

Menthető-e az elakadt vakond?

Ahhoz, hogy az InSight megmérje a bolygó belső hőjét (ami ennek a potenciális vízrétegnek a folyékonyan tartásáért is felelős lehet), egy, a talaj hőmérséklet-változásait vizsgáló talajszondát is magával vitt a Marsra. Ennek februárban meg is történt a beüzemelése, de sajnos a talajszonda elején található ütvefúró „vakond” nagyjából 35 centiméter előrehaladás után elakadt.

Az irányítók korábban megkísérelték a talaj összetömörítését a szonda robotkarja segítségével a talajszonda környékén, miután leemelték az azt kibocsátó házat. Ez sajnos nem vezetett eredményre, így most új taktikával próbálkoznak. A következő hetekben megpróbálják a robotkarral a vakondot az általa ásott gödör falához nyomni, talán eléggé megnövelve a súrlódását ahhoz, hogy tovább tudjon haladni lefelé. A talajszondának 5 méter mélyre kell elérnie ahhoz, hogy a vakondon és kábelén elhelyezett hőmérsékleti szenzorok pontos információt adjanak a Mars belső hőjéről.

Ha a vakond által szállított talajszonda nem is éri el célját, a szerkezet generálta ütvefúró mozgás fontos információkkal szolgálhat a marsi talaj szerkezetéről, és hozzájárul a szeizmográffal végzett mérések kalibrációjához.

Összességében az InSight küldetésének első 11 hónapjából származó adatok potenciálisan szenzációs információkat tartalmaznak a Mars belsejéről – még mielőtt a bolygó szerkezetének vizsgálata igazán megkezdődött volna a marsrengések nyomon követésével. A küldetés jól illusztrálja azt is, hogy a statikus, hosszú távon, modern műszerekkel adatokat gyűjtő leszállóegységek is fontosak a jövő Mars-kutatása számára, nem csak a marsjárók és robot-helikopterek.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: