Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Wetenschappers hebben voor het eerst seismische golven gemeten die door de Marskern zijn gereisd. Dit vertelt ons niet alleen meer over de rode planeet, maar ook over de aarde.
Door trillingen in de aarde te meten met seismometers kunnen we de kracht en het epicentrum van een aardbeving bepalen. Maar de snelheid waarmee de golven door de aarde bewegen zegt ook iets over het materiaal in het binnenste van onze planeet. Zo weten we bijvoorbeeld dat de aardmantel bestaat uit vast gesteente, dat de buitenkern is gemaakt van gesmolten ijzer en dat het binnenste deel van de aardkern een vaste bal is die vooral bestaat uit nikkel en ijzer. Een internationaal team van wetenschappers heeft nu voor het eerst seismische trillingen gemeten die door de vloeibare kern van Mars zijn gereisd. Dat schrijft het team in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS.
Lees ook:
- Chinese Marsrover is nog steeds niet ontwaakt uit winterslaap
- Perseverance hoort stofhoos razen op Mars
- Meteorietinslag veroorzaakte megatsunami op Mars
Net op tijd
Van 2018 tot eind 2022 deed Marslander InSight van de NASA onderzoek naar de binnenkant van Mars. Daarvoor registreerde hij onder andere seismische trillingen, maar die waren allemaal afkomstig uit de buurt van de seismometer. Die hoefden enkel door de mantel te reizen om het meetstation te bereiken. Verre trillingen die via de Marskern moesten, waren er wel, maar zijn moeilijk te meten omdat het grootste deel van de energie verloren gaat als golven lang door de planeet reizen.
In de laatste maanden van de missie – vlak voordat de zonnepanelen te veel bedekt raakten met stof en InSight in slaap viel – registreerde de seismometer toch nog de trillingen van een Marsbeving en een meteorietinslag die beide ver weg plaatsvonden. Een deel van de trillingen kwam alsnog alleen via de mantel aan bij het meetstation, maar een ander deel reisde ook via de kern (zie de afbeelding hieronder).
Kleiner dan gedacht
De wetenschappers vergeleken de tijd die de trillingen voor beide routes nodig hadden om de Marslander te bereiken. Daaruit konden ze de dichtheid en de compressibiliteit (hoe het volume verandert onder druk) bepalen van het materiaal waar de trillingen doorheen zijn gereisd. Zo ontdekten ze dat de kern vloeibaar is en dat die bestaat uit een mix van ijzer en zwavel. Verder zitten er ook andere lichte elementen in, zoals zuurstof, koolstof en waterstof. Door alle meetgegevens in computermodellen te verwerken, berekenden de wetenschappers ook dat de dichtheid van de kern iets groter is dan oorspronkelijk gedacht terwijl de grootte juist iets kleiner blijkt.
De aarde beter begrijpen
“Ik vind de resultaten erg indrukwekkend”, vertelt Arwen Deuss, hoogleraar geowetenschappen en seismologie aan de Universiteit Utrecht. “Het is niet makkelijk om seismische golven te meten die door de kern van Mars gaan. Je hebt eerst een Marsbeving nodig aan de andere kant van de planeet en dan moeten de golven ook nog eens groot genoeg zijn om te zien.”
Waarom we seismische trillingen door de Marskern willen meten? Deuss: “Zo leren we uit welk materiaal de kern bestaat, en dat kunnen we dan vergelijken met de aardkern. Daardoor gaan we onze eigen planeet ook beter begrijpen.”
“Er is nog een bijkomstige conclusie die we kunnen trekken uit deze studie, die ik persoonlijk misschien nog wel het leukste vind”, vervolgt Deuss. “De gemeten golven zijn alleen een vloeibare kern tegengekomen en zijn niet afgebogen of weerkaatst door een vaste binnenkern. De aarde heeft een vloeibare buitenkern en het binnenste deel is vast. Of dat op Mars ook zo is, weten we nog niet. De huidige golven kwamen tot 750 kilometer van het middelpunt van Mars, als er dus een binnenkern is, kan zijn straal niet groter zijn dan 750 kilometer.”
Bronnen: PNAS, University of Bristol via EurekAlert!, University of Maryland via EurekAlert!
Openingsbeeld: Image courtesy of NASA/JPL and Nicholas Schmerr