Thickness and structure of the martian crust from InSight seismic data

Knapmeyer-Endrun, B. und Panning, M. und Bissig, Felix und Joshi, Rakshit und Khan, Amir und Kim, Doyeon und Lekic, V. und Tauzin, B. und Tharimena, S. und Plasman, Matthieu und Compaire, Nicolas und Garcia, Raphaël F. und Margerin, L. und Schimmel, M. und Stutzmann, Éléonore und Schmerr, N. und Bozdag, E. und Plesa, Ana-Catalina und Wieczorek, M. und Broquet, A. und Antonangeli, D. und McLennan, S M und Samuel, H. und Michaut, Chloe und Pan, Lu und Smrekar, S. und Johnson, C. L. und Brinkmann, Nienke und Mittelholz, A. und Rivoldini, A. und Davis, P. und Lognonne, P. und Pinot, Baptiste und Scholz, J.-R. und Stähler, S. und Knapmeyer, Martin und van Driel, M und Giardini, D. und Banerdt, B. (2021) Thickness and structure of the martian crust from InSight seismic data. Science, 373 (6553), Seiten 438-443. American Association for the Advancement of Science (AAAS). doi: 10.1126/science.abf8966. ISSN 0036-8075.

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Offizielle URL: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abf8966

Kurzfassung

A planet’s crust bears witness to the history of planetary formation and evolution, but for Mars, no absolute measurement of crustal thickness has been available. Here, we determine the structure of the crust beneath the InSight landing site on Mars using both marsquake recordings and the ambient wavefield. By analyzing seismic phases that are reflected and converted at subsurface interfaces, we find that the observations are consistent with models with at least two and possibly three interfaces. If the second interface is the boundary of the crust, the thickness is 20 ± 5 kilometers, whereas if the third interface is the boundary, the thickness is 39 ± 8 kilometers. Global maps of gravity and topography allow extrapolation of this point measurement to the whole planet, showing that the average thickness of the martian crust lies between 24 and 72 kilometers. Independent bulk composition and geodynamic constraints show that the thicker model is consistent with the abundances of crustal heat-producing elements observed for the shallow surface, whereas the thinner model requires greater concentration at depth.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Thickness and structure of the martian crust from InSight seismic data

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Knapmeyer-Endrun, B.	Seismological Observatory Bensberg, University of Cologne, Cologne, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Panning, M.	Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, PasadenaUSA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bissig, Felix	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Joshi, Rakshit	Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Khan, Amir	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kim, Doyeon	University of Maryland College Park, Department of Geology, College Park, MD, United States	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lekic, V.	Department of Geology, University of Maryland, College Park, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tauzin, B.	Laboratoire de Sciences de la Terre, Université de Lyon I, CNRS and Ecole Normale Supérieure de Lyon, UMR5570, Villeurbanne, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tharimena, S.	Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Plasman, Matthieu	Université de Paris, Institut de physique du globe de Paris, CNRS, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Compaire, Nicolas	nstitut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, Toulouse Cedex 04, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Garcia, Raphaël F.	Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Université de Toulouse, 31400 Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Margerin, L.	Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schimmel, M.	Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stutzmann, Éléonore	Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris Diderot, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schmerr, N.	Department of Geology, University of Maryland, College Park, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bozdag, E.	Department of Geophysics, Colorado School of Mines, Golden, CO, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Plesa, Ana-Catalina	Ana.Plesa (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0003-3366-7621	NICHT SPEZIFIZIERT
Wieczorek, M.	Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire Lagrange	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Broquet, A.	Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire Lagrange	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Antonangeli, D.	Sorbonne Université - MNHN - CNRS - IMPMC, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
McLennan, S M	Department of Geosciences, State University of New York at Stony Brook, Stony Brook, NY, 11794-2100, USA.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Samuel, H.	Institut de Physique du Globe, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Michaut, Chloe	Ecole Normale Superieure de Lyon, France	https://orcid.org/0000-0002-2578-0117	NICHT SPEZIFIZIERT
Pan, Lu	Université Lyon 1, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Smrekar, S.	Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Dr., Pasadena CA, 91109	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Johnson, C. L.	Dept. of Earth and Ocean Sciences, University of British Columbia, Vancouver, BC, Canada	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Brinkmann, Nienke	ETH Zürich	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mittelholz, A.	Institute of Geophysics, ETH Zürich	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rivoldini, A.	royal observatory of belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Davis, P.	UCLA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lognonne, P.	institut de physique du globe, paris, france	https://orcid.org/0000-0002-1014-920X	NICHT SPEZIFIZIERT
Pinot, Baptiste	Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, Toulouse Cedex 04, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Scholz, J.-R.	Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stähler, S.	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Knapmeyer, Martin	Martin.Knapmeyer (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0003-0319-2514	NICHT SPEZIFIZIERT
van Driel, M	Institute of Geophysics, ETH Zurich, Switzerland	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
Banerdt, B.	jet propulsion laboratory, pasadena, ca, usa	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

22 Juli 2021

Erschienen in:

Science

Referierte Publikation:

Open Access:

Nein

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

373

DOI:

10.1126/science.abf8966

Seitenbereich:

Seiten 438-443

Verlag:

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

ISSN:

0036-8075

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Mars, InSight, Crustal thickness, Crustal structure, Seismic data

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, R - Exploration des Sonnensystems

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Planetenphysik

Hinterlegt von:

Plesa, Dr. Ana-Catalina

Hinterlegt am:

05 Okt 2021 07:46

Letzte Änderung:

20 Okt 2023 08:05

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