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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:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Knapmeyer-Endrun, B.Seismological Observatory Bensberg, University of Cologne, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Panning, M.Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, PasadenaUSANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bissig, FelixInstitute of Geophysics, ETH Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Joshi, RakshitMax Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Khan, AmirInstitute of Geophysics, ETH Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kim, DoyeonUniversity of Maryland College Park, Department of Geology, College Park, MD, United StatesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lekic, V.Department of Geology, University of Maryland, College Park, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tauzin, B.Laboratoire de Sciences de la Terre, Université de Lyon I, CNRS and Ecole Normale Supérieure de Lyon, UMR5570, Villeurbanne, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tharimena, S.Jet Propulsion Laboratory, California Institute of TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plasman, MatthieuUniversité de Paris, Institut de physique du globe de Paris, CNRS, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Compaire, Nicolasnstitut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, Toulouse Cedex 04, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Garcia, Raphaël F.Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Université de Toulouse, 31400 Toulouse, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Margerin, L.Institut de Recherche en Astrophysique et PlanétologieNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schimmel, M.Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume AlmeraNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stutzmann, ÉléonoreInstitut de Physique du Globe de Paris, Université Paris Diderot, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmerr, N.Department of Geology, University of Maryland, College Park, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bozdag, E.Department of Geophysics, Colorado School of Mines, Golden, CO, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plesa, Ana-CatalinaAna.Plesa (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3366-7621NICHT SPEZIFIZIERT
Wieczorek, M.Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire LagrangeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Broquet, A.Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire LagrangeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Antonangeli, D.Sorbonne Université - MNHN - CNRS - IMPMC, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
McLennan, S MDepartment of Geosciences, State University of New York at Stony Brook, Stony Brook, NY, 11794-2100, USA.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Samuel, H.Institut de Physique du Globe, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Michaut, ChloeEcole Normale Superieure de Lyon, Francehttps://orcid.org/0000-0002-2578-0117NICHT SPEZIFIZIERT
Pan, LuUniversité Lyon 1, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Smrekar, S.Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Dr., Pasadena CA, 91109NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Johnson, C. L.Dept. of Earth and Ocean Sciences, University of British Columbia, Vancouver, BC, CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brinkmann, NienkeETH ZürichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mittelholz, A.Institute of Geophysics, ETH ZürichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rivoldini, A.royal observatory of belgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Davis, P.UCLANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lognonne, P.institut de physique du globe, paris, francehttps://orcid.org/0000-0002-1014-920XNICHT SPEZIFIZIERT
Pinot, BaptisteInstitut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, Toulouse Cedex 04, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Scholz, J.-R.Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stähler, S.Institute of Geophysics, ETH Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Knapmeyer, MartinMartin.Knapmeyer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0319-2514NICHT SPEZIFIZIERT
van Driel, MInstitute of Geophysics, ETH Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giardini, D.Institute of Geophysics/Swiss Seismological Service, Swiss Federal Institute of Technology, (ETHZ), Honggerberg, CH-3093 Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Banerdt, B.jet propulsion laboratory, pasadena, ca, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 Juli 2021
Erschienen in:Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
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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