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A view into the deep interior of Mars from nutation measured by InSight RISE

Rivoldini, Attilio und Le Maistre, Sébastien und Caldiero, Alfonso und Yseboodt, Marie und Baland, Rose-Marie und Beuthe, Mikael und van Hoolst, Tim und Dehant, Veronique und Folkner, William M. und Buccino, Dustin und Kahan, Daniel S. und Marty, Jean-Charles und Antonangeli, D. und Badro, James und Drilleau, Mélanie und Konopliv, Alex S. und Peters, Marie-Julie und Plesa, Ana-Catalina und Samuel, Henri und Tosi, Nicola (2022) A view into the deep interior of Mars from nutation measured by InSight RISE. Europlanet Science Congress 2022, 2022-09-18 - 2022-09-23, Granada, Spain. doi: 10.5194/epsc2022-1101.

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Offizielle URL: https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2022/EPSC2022-1101.html

Kurzfassung

We report the results of more than 2 years of monitoring the rotation of Mars with the RISE instrument on InSight. Small periodic variations of the spin axis orientation, called nutations, can be extracted from the Doppler data with enough precision to identify the influence of the Martian fluid core. For the first time for a planetary body other than the Earth, we can measure the period of the Free Core Nutation (FCN), which is a rotational normal mode arising from the misalignment of the rotation axes of the core and mantle. In this way, we confirm the liquid state of the core and estimate its moment of inertia as well as its size. The FCN period depends on the dynamical flattening of the core and on its ability to deform. Since the shape and gravity field of Mars deviate significantly from those of a uniformly rotating fluid body, deviations from that state can also be expected for the core. Models accounting for the dynamical shape of Mars can thus be tested by comparing core shape predictions to nutation constraints. The observed FCN period can be accounted for by interior models having a very thick lithosphere loaded by degree-two mass anomalies at the bottom. The combination of nutation data and interior structure modeling allows us to deduce the radius of the core and to constrain its density, and thus, to address the nature and abundance of light elements alloyed to iron. The inferred core radius agrees with previous estimates based on geodesy and seismic data. The large fraction of light elements required to match the core density implies that its liquidus is significantly lower than the expected core temperature, making the presence of an inner core highly unlikely. Besides, the existence of an inner core would lead to an additional rotational normal mode the signature of which has not been detected in the RISE data.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192774/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:A view into the deep interior of Mars from nutation measured by InSight RISE
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Rivoldini, AttilioRoyal Observatory of Belgium, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Le Maistre, SébastienRoyal Observatory of Belgium, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Caldiero, AlfonsoRoyal Observatory of Belgium, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yseboodt, MarieRoyal Observatory of Belgium, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Baland, Rose-MarieRoyal Observatory of Belgium, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beuthe, MikaelRoyal Observatory of Belgium, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
van Hoolst, TimRoyal Observatory of Belgium, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dehant, VeroniqueObservatorium Brüssel, BelgienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Folkner, William M.Jet Propulsion LaboratoryNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Buccino, DustinJet Propulsion LaboratoryNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kahan, Daniel S.Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA 91109NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Marty, Jean-CharlesCentre national d'Études Spatiales, Toulouse, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Antonangeli, D.Sorbonne Université - MNHN - CNRS - IMPMC, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Badro, JamesInstitut de Physique du Globe de Paris, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Drilleau, MélanieIPGP, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Konopliv, Alex S.Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, CA, United States.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Peters, Marie-JulieRoyal Observatory of Belgium, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plesa, Ana-CatalinaAna.Plesa (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3366-7621NICHT SPEZIFIZIERT
Samuel, HenriInstitut de Physique du Globe de Paris, CNRS, Université de Paris, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tosi, Nicolanicola.tosi (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4912-2848NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2022
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:16
DOI:10.5194/epsc2022-1101
Name der Reihe:EPSC Abstracts
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Mars, InSight, RISE, Interior structure
Veranstaltungstitel:Europlanet Science Congress 2022
Veranstaltungsort:Granada, Spain
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:18 September 2022
Veranstaltungsende:23 September 2022
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:21 Dez 2022 07:33
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:53

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