Das Ziel der im Mai 2018 von der NASA gestarteten InSight-Mission ist es, mithilfe des von ISAE-SUPAERO entwickelten SEIS-Seismometers die innere Struktur des Planeten Mars zu untersuchen. Drei Studien, die am 23. Juli in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, geben erstmals Aufschluss über die Größe des Kerns, die Stärke der Kruste und die Struktur des Mantels des roten Planeten. Raphaël Garcia, Mélanie Drilleau und Nicolas Compaire, drei Mitautoren der Studien, sind am Institut ISAE-SUPAERO tätig und arbeiten an diesem großen seismischen Erkundungsprojekt mit. Bei diesem Projekt handelt es sich um einen wichtigen Schritt, um mehr Erkenntnisse über die Entstehung und die thermische Entwicklung des Mars zu erhalten.
Vor dieser Mission war über die innere Struktur des Mars noch sehr wenig bekannt. Die Einzelheiten der inneren Struktur des Planeten und die Tiefe der Grenzflächen zwischen Kruste, Mantel und Kern lagen völlig im Dunkeln.
Während des erfolgreichen Einsatzes des SEIS-Experiments auf der Marsoberfläche Anfang 2019 sammelten und analysierten die Wissenschaftler seismische Daten aus einem ganzen Marsjahr. Durch den Vergleich des Verhaltens der seismischen Wellen auf ihrem Weg durch die Kruste vor dem Erreichen der Insight-Station konnten mehrere Diskontinuitäten in der Kruste festgestellt werden: Bei der ersten Diskontinuität in etwa 10 km Tiefe handelt es sich um die Grenzfläche zwischen einer stark veränderten Struktur, die aus einer sehr alten Flüssigkeitszirkulation resultiert, und einer weniger stark veränderten Kruste. Eine zweite Diskontinuität bei etwa 20 km Tiefe und eine dritte, weniger ausgeprägte Diskontinuität bei etwa 35 km zeigen die Schichtung der Kruste unter der Insight-Station.
Im Marsmantel wurden die Unterschiede zwischen den Laufzeiten der direkt während des Bebens erzeugten Wellen und derjenigen Wellen analysiert, die durch die Reflexion der direkten Wellen an der Oberfläche entstehen. Anhand dieser Unterschiede können die Struktur des oberen Marsmantels und insbesondere die Abweichungen der seismischen Geschwindigkeiten im Tiefenverlauf mithilfe einer einzigen Station bestimmt werden.
Bei der dritten Studie untersuchten die Wissenschaftler Wellen, die von der Oberfläche des Marskerns reflektiert werden. Die Radiusmessung des Kerns ist eines der wichtigsten Ergebnisse der InSight-Mission. Nach über zwei Jahren seismischer Beobachtung des Mars liegt nun das erste Modell der inneren Struktur des Planeten bis zum Kern vor.
Dank der zweijährigen Verlängerung der InSight-Mission können diese Modelle mithilfe neuer Daten konsolidiert und verbessert werden.
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