Constraints on the shallow elastic and anelastic structure of Mars from InSight seismic data

Lognonne, P. und Banerdt, W.B. und Pike, W.T. und Giardini, D. und Christensen, U. und Garcia, R. und Kawamura, T. und Kedar, S. und Knapmeyer-Endrun, B. und Margerin, L. und Nimmo, F. und Panning, M. und Tauzin, B. und Scholz, J.-R. und Antonangeli, D. und Barkaoui, S. und Beucler, É. und Bissig, Felix und Brinkmann, Nienke und Calvet, M. und Ceylan, S. und Charalambous, C. und Davis, Paul und van Driel, M und Drilleau, M. und Fayon, L. und Joshi, Rakshit und Kenda, B. und Khan, A. und Knapmeyer, Martin und Lekic, V. und McClean, J. und Mimoun, D. und Murdoch, N. und Pan, Lu und Perrin, C. und Pinot, Baptiste und Pou, L. und Menina, S. und Rodriguez, S. und Schmelzbach, C. und Schmerr, N. und Sollberger, D. und Spiga, A. und Stähler, S. und Stott, A.E. und Stutzmann, Éléonore und Tharimena, S. und Widmer-Schnidrig, R und Andersson, Fredrik und Ansan, V. und Beghein, C. und Böse, Maren und Bozdag, E. und Clinton, John und Daubar, I. und Delage, P. und Fuji, N. und Golombek, M. und Grott, Matthias und Horleston, A. und Hurst, K. und Irving, J. und Jacob, A. und Knollenberg, Jörg und Krasner, S. und Krause, Christian und Lorenz, R. D. und Michaut, C. und Myhill, R. und Nissen-Meyer, T. und ten Pierick, J. und Plesa, Ana-Catalina und Quantin-Nataf, C. und Robertsson, J. und Rochas, L. und Schimmel, M. und Smrekar, S. und Spohn, Tilman und Teanby, N. und Tromp, J. und Vallade, J. und Verdier, N und Vrettos, C. und Weber, R. und Banfield, Don und Barrett, Elizabeth und Bierwirth, Marco und Calcutt, S. und Compaire, Nicolas und Johnson, C.L. und Mance, D. und Euchner, F und Kerjean, L. und Mainsant, G. und Mocquet, A. und Rodriguez Manfredi, Jose Antonio und Pont, G. und Laudet, P und Nebut, T. und de Raucourt, S. und Robert, O. und Russell, C. T. und Sylvestre-Baron, A. und Tillier, S und Warren, T. und Wieczorek, M. und Yana, Charles und Zweifel, P. (2020) Constraints on the shallow elastic and anelastic structure of Mars from InSight seismic data. Nature Geoscience, 13 (3), Seiten 213-220. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41561-020-0536-y. ISSN 1752-0894.

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Offizielle URL: https://www.nature.com/articles/s41561-020-0536-y

Kurzfassung

Mars’s seismic activity and noise have been monitored since January 2019 by the seismometer of the InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) lander. At night, Mars is extremely quiet; seismic noise is about 500 times lower than Earth’s microseismic noise at periods between 4 s and 30 s. The recorded seismic noise increases during the day due to ground deformations induced by convective atmospheric vortices and ground-transferred wind-generated lander noise. Here we constrain properties of the crust beneath InSight, using signals from atmospheric vortices and from the hammering of InSight’s Heat Flow and Physical Properties (HP3) instrument, as well as the three largest Marsquakes detected as of September 2019. From receiver function analysis, we infer that the uppermost 8–11 km of the crust is highly altered and/or fractured. We measure the crustal diffusivity and intrinsic attenuation using multiscattering analysis and find that seismic attenuation is about three times larger than on the Moon, which suggests that the crust contains small amounts of volatiles.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Constraints on the shallow elastic and anelastic structure of Mars from InSight seismic data

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Lognonne, P.	institut de physique du globe, paris, france	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Banerdt, W.B.	JPL, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pike, W.T.	Department of Electrical and Electronic Engineering, Imperial College, London SW7 2AZ, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Giardini, D.	Institute of Geophysics/Swiss Seismological Service, Swiss Federal Institute of Technology, (ETHZ), Honggerberg, CH-3093 Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Christensen, U.	Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Garcia, R.	ISAE-SUPAERO, Toulouse University, Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kawamura, T.	Institut de Physique du Globe de Paris, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kedar, S.	jet propulsion laboratory, pasadena, ca, usa	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Knapmeyer-Endrun, B.	Seismological Observatory Bensberg, University of Cologne, Cologne, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Margerin, L.	Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nimmo, F.	Department of Earth and Planetary Sciences, University of California Santa Cruz, Santa Cruz, CA 95064, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Panning, M.	Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, PasadenaUSA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tauzin, B.	Laboratoire de Sciences de la Terre, Université de Lyon I, CNRS	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Scholz, J.-R.	Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Antonangeli, D.	Sorbonne Université - MNHN - CNRS - IMPMC, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barkaoui, S.	Université de Paris, Institut de Physique du Globe de Paris, CNRS, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Beucler, É.	Laboratoire de Planétologie et Géodynamique, Université de Nantes, Nantes, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bissig, Felix	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Brinkmann, Nienke	ETH Zürich	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Calvet, M.	Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université Toulouse III Paul Sabatier, CNRS, CNES, Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ceylan, S.	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Charalambous, C.	Department of Electrical and Electronic Engineering, Imperial College, South Kensington Campus, London, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Davis, Paul	University of California, Los Angeles, Department of Earth, Planetary, and Space Sciences, Los Angeles, CA, United States	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
van Driel, M	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Drilleau, M.	institut de physique du globe, paris, france	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fayon, L.	Space Exploration Institute, Neuchâtel, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Joshi, Rakshit	Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kenda, B.	Institut de Physique du Globe de Paris, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Khan, A.	Institut für Geophysik, ETH Zürich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Knapmeyer, Martin	Martin.Knapmeyer (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0003-0319-2514	NICHT SPEZIFIZIERT
Lekic, V.	Department of Geology, University of Maryland, College Park, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
McClean, J.	Imperial College, London, United Kingdom	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mimoun, D.	Université de Toulouse, ISAE-SUPAERO, 10 avenue Edouard Belin, BP 54032, 31055 Toulouse Cedex 4, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Murdoch, N.	Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE ‐ SUPAERO), Université de Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pan, Lu	Université Lyon 1, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Perrin, C.	Institut de Physique du Globe de Paris, Sorbonne Paris Cité, Paris VII–Denis Diderot University, CNRS, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pinot, Baptiste	Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, Toulouse Cedex 04, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pou, L.	Department of Earth and Planetary Sciences, University of California Santa Cruz, Santa Cruz, CA, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Menina, S.	Institut de Physique du Globe de Paris, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rodriguez, S.	Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schmelzbach, C.	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schmerr, N.	Department of Geology, University of Maryland, College Park, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sollberger, D.	ETH Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Spiga, A.	Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD/IPSL), Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique, École Polytechnique, École Normale Supérieure, Paris, France; Institut Universitaire de France, Paris, France	https://orcid.org/0000-0002-6776-6268	NICHT SPEZIFIZIERT
Stähler, S.	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stott, A.E.	Imperial College, London	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stutzmann, Éléonore	Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris Diderot, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tharimena, S.	Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Widmer-Schnidrig, R	Black Forest Observatory, Stuttgart University, Wolfach, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Andersson, Fredrik	ETH Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ansan, V.	Laboratoire Planétologie et Géodynamique de Nantes, LPGN/CNRS, Université Nantes	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Beghein, C.	UCLA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Böse, Maren	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bozdag, E.	Department of Geophysics, Colorado School of Mines, Golden, CO, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Clinton, John	ETH, Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Daubar, I.	jet propulsion laboratory, california institute of technology, pasadena	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Delage, P.	Ecole des Ponts ParisTech, Navier-CERMES, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fuji, N.	Institut de Physique du Globe, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Golombek, M.	Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Grott, Matthias	Matthias.Grott (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-8613-7096	NICHT SPEZIFIZIERT
Horleston, A.	University of Bristol	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hurst, K.	JPL, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Irving, J.	Princeton University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jacob, A.	IPGP, Paris (F)	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Knollenberg, Jörg	Joerg.Knollenberg (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Krasner, S.	JPL, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Krause, Christian	Christian.Krause (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lorenz, R. D.	Johns Hopkins University, Applied Physics Lab., Laurel, MD 20723, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Michaut, C.	Institut Universitaire de France, Paris, France; Université de Lyon, École Normale Supérieure de Lyon, UCBL, CNRS, Laboratoire de Géologie de Lyon—Terre, Planètes, Environnement, Lyon, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Myhill, R.	School of Earth Sciences, University of Bristol	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nissen-Meyer, T.	Department of Earth Sciences, University of Oxford	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
ten Pierick, J.	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Plesa, Ana-Catalina	Ana.Plesa (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0003-3366-7621	NICHT SPEZIFIZIERT
Quantin-Nataf, C.	laboratoire géologie de lyon, la doua, université claude bernard lyon	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Robertsson, J.	ETH Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rochas, L.	Centre National d’Etudes Spatiales, Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schimmel, M.	Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Smrekar, S.	Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Spohn, Tilman	Tilman.Spohn (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Teanby, N.	School of Earth Sciences, University of Bristol, Bristol, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tromp, J.	princeton university	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vallade, J.	CNES French National Center for Space Studies	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Verdier, N	CNES French National Center for Space Studies	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vrettos, C.	Division of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Technical University of Kaiserslautern, Kaiserslautern, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Weber, R.	NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Banfield, Don	Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, Cornell University, Ithaca, NY, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barrett, Elizabeth	NASA-JPL Caltech, Pasadena	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bierwirth, Marco	Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Calcutt, S.	Oxford University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Compaire, Nicolas	nstitut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, Toulouse Cedex 04, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Johnson, C.L.	Dept. of Earth and Ocean Sciences, UBC, Vancouver, BC, Canada	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mance, D.	Institut für Geophysik, ETH Zürich, Sonneggstrasse 5, CH-8092, Zürich,	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Euchner, F	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kerjean, L.	Centre National d’Etudes Spatiales, Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mainsant, G.	ISAE-Supaero, Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mocquet, A.	Laboratoire de Planétologie et Géodynamique, UMR 6112, Université de Nantes, Nantes Atlantique Universités, CNRS, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rodriguez Manfredi, Jose Antonio	CAB, Madrid, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pont, G.	Centre National d’Etudes Spatiales, Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Laudet, P	Centre National d’Etudes Spatiales, Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nebut, T.	Université de Paris, Institut de Physique du Globe de Paris, CNRS, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
de Raucourt, S.	Université de Paris, Institut de Physique du Globe de Paris, CNRS, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Robert, O.	Université de Paris, Institut de Physique du Globe de Paris, CNRS, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Russell, C. T.	University of California Los Angeles	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sylvestre-Baron, A.	Centre National d’Etudes Spatiales, Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tillier, S	Université de Paris, Institut de Physique du Globe de Paris, CNRS, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Warren, T.	Oxford University, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wieczorek, M.	Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire Lagrange	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Yana, Charles	CNES French National Center for Space Studies	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zweifel, P.	Institut für Geophysik, ETH Zürich, Sonneggstrasse 5, CH-8092, Zürich	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

24 Februar 2020

Erschienen in:

Nature Geoscience

Referierte Publikation:

Open Access:

Nein

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.1038/s41561-020-0536-y

Seitenbereich:

Seiten 213-220

Verlag:

Nature Publishing Group

ISSN:

1752-0894

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

InSight Mars Kruste Mantel

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Erforschung des Weltraums

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R EW - Erforschung des Weltraums

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Projekt InSight - HP3

Standort:

Berlin-Adlershof , Köln-Porz

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Planetenphysik
Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC)

Hinterlegt von:

Knapmeyer, Dr. Martin

Hinterlegt am:

26 Nov 2020 09:06

Letzte Änderung:

20 Okt 2023 09:01

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