New seismological constraints on the crustal structure of Mars and the Moon
Notice bibliographique
Résumé
Planetary crusts are the results of mantle differentiation, so their thickness provides important constraints on the thermochemical evolution of a planet, including its heat budget and mantle rheology. Information on crustal layering and seismic velocities can also provide important constraints on porosity and geochemistry of the crust. Here, we use data from the InSight mission, which landed in November 2018, to provide seismological constraints on the crustal layering and thickness of Mars for the first time. Results are mainly based on Ps-receiver functions from three events with magnitudes between 3.1 and 3.6 at distances between 27.5° and 47° (±10°) from the lander, originating in the Cerberus Fossae region, the only events, so far, with clear, impulsive P-wave onsets and known epicenter. Ps-receiver functions use converted phases in the P-wave coda to derive information on discontinuities beneath the seismometer. Due to the limited number of events and the small epicentral distance range covered, inversions of the data are still ambiguous. Two sets of models can explain the waveforms, one consisting of a two-layer crust of about 20 to 23 km thickness, the other having a three-layer crust of about 40 to 45 km thickness. By excluding crustal thicknesses in excess of 45 km at the landing site, we can constrain the global average crustal thickness of Mars to be less than 70 km. Both model types also agree with S-receiver functions for two events and seismic P-waves reflected in the crust and extracted from autocorrelations using the coda of different types of marsquakes as well as the background wavefield. Furthermore, the results are compatible with independently conducted moment tensor inversions for a limited number of events as well as modeling of the wave-propagation of high-frequency events. We find low seismic P-wave velocities below 3.4 km/s within the upper approximately 10 km, likely indicating a high porosity. For the Moon, we present Sp-receiver functions for three Apollo landing sites, including the first application of this method to Apollo 15 and 16 data. Data are compatible with a two-layer crust beneath a thin, low-velocity regolith layer and a crustal thickness of 35 to 45 km, with an increased thickness at the Apollo 15 and 16 sites compared to the Apollo12 location.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».