Marsbebenstatistik: Zeitliche Verteilung und seismische Momenten-Rate

Kurzfassung

Am 02. Februar 2019 wurde mit dem Aussetzen des Wind and Thermal Shield die Installation des Seis-mometer-Experiments SEIS auf dem Mars abgeschlossen. Seitdem wird die Bodenunruhe am Landeplatz von InSight von einem dreikomponentigen Breitband-Seismometer und einem dreikomponentigen kurzperiodischen Seismometer kontinuierlich registriert. Anhand des Frequenzgehalts werden vier Typen von Seismischen Ereignissen unterschieden: - Low Frequency: Ereignisse mit Energie bei Frequenzen unterhalb 1 Hz - High Frequency: Ereignisse mit Energie bei Frequenzen oberhalb 1 Hz - Broadband: Ereignisse mit Energie sowohl oberhalb als auch unterhalb von 1 Hz - 2.4 Hz: Ereignisse, welche auf ein schmales Frequenzband um eine kontinuierlich angeregte na-türliche Resonanz bei 2.4 Hz beschränkt sind. Wir untersuchen für jede dieser Gruppen, ob die zeitliche Abfolge der zugehörigen Ereignisse durch einen stationären Poisson-Prozess beschrieben werden kann. Hierzu betrachten wir die kumulative Anzahl von Ereignissen als Funktion der Zeit, die kumulative (survivor-) Verteilung der Wartezeiten zwischen Ereignissen, sowie die zeitliche Verteilung dieser Wartezeiten. Bei der Schätzung der Ereignisraten muß die tägliche Variation des durch Wind erzeugten Hintergrundrauschens, welche eine Detektion im Wesentlichen nur abends zuläßt, berücksichtigt werden. Publizierte Modelle für die seismische Aktivität des Mars schätzen typischerweise zunächst die Rate der jährlichen Momentenfreisetzung, und leiten dann anhand zusätzlicher Annahmen über die Steigung der Größen-Häufigkeits-Verteilung sowie das stärkste mögliche Marsbeben Wiederkehrraten für Ereignisse ab. Wir leiten mit den Verfahren von Knapmeyer et al. (BSSA, 2019, doi: 10.1785/0120180258) aus den Magnituden der beobachteten Ereignisse Schätzungen für die Momentenrate als die fundamentale von diesen Modellen vorhergesagte Größe ab.