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Seismic Efficiency for Simple Crater Formation in the Martian Top Crust Analog
Journal of Geophysical Research: Planets ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-01-25 , DOI: 10.1029/2020je006662 A. Rajšić 1 , K. Miljković 1 , G. S. Collins 2 , K. Wünnemann 3, 4 , I. J. Daubar 5 , N. Wójcicka 2 , M. A. Wieczorek 6
Journal of Geophysical Research: Planets ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-01-25 , DOI: 10.1029/2020je006662 A. Rajšić 1 , K. Miljković 1 , G. S. Collins 2 , K. Wünnemann 3, 4 , I. J. Daubar 5 , N. Wójcicka 2 , M. A. Wieczorek 6
Affiliation
The first seismometer operating on the surface of another planet was deployed by the NASA InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) mission to Mars. It gives us an opportunity to investigate the seismicity of Mars, including any seismic activity caused by small meteorite bombardment. Detectability of impact generated seismic signals is closely related to the seismic efficiency, defined as the fraction of the impactor's kinetic energy transferred into the seismic energy in a target medium. This work investigated the seismic efficiency of the Martian near surface associated with small meteorite impacts on Mars. We used the iSALE‐2D (Impact‐Simplified Arbitrary Lagrangian Eulerian) shock physics code to simulate the formation of the meter‐size impact craters, and we used a recently formed 1.5 m diameter crater as a case study. The Martian crust was simulated as unfractured nonporous bedrock, fractured bedrock with 25% porosity, and highly porous regolith with 44% and 65% porosity. We used appropriate strength and porosity models defined in previous works, and we identified that the seismic efficiency is very sensitive to the speed of sound and elastic threshold in the target medium. We constrained the value of the impact‐related seismic efficiency to be between the order of ∼10‐7 to 10‐6 for the regolith and ∼10‐4 to 10‐3 for the bedrock. For new impacts occurring on Mars, this work can help understand the near‐surface properties of the Martian crust, and it contributes to the understanding of impact detectability via seismic signals as a function of the target media.
中文翻译:
火星顶壳类似物简单火山口形成的地震效率
NASA InSight(使用地震调查,大地测量和热传输的内部勘探)任务向火星部署了第一台在另一行星表面运行的地震仪。它使我们有机会研究火星的地震活动,包括由小型陨石轰炸引起的任何地震活动。冲击产生的地震信号的可检测性与地震效率密切相关,地震效率定义为冲击器动能转移到目标介质中地震能中的比例。这项工作研究了火星近地表的地震效率,该效应与陨石对火星的小撞击有关。我们使用了iSALE-2D(抗冲击简化的任意拉格朗日欧拉)物理物理学代码来模拟米级撞击坑的形成,并使用了最近形成的1。以5 m直径的火山口为例。火星地壳模拟为未破裂的无孔基岩,孔隙度为25%的破裂基岩和孔隙率分别为44%和65%的高度多孔的块石。我们使用了先前工作中定义的适当的强度和孔隙度模型,并且确定地震效率对目标介质中声速和弹性阈值的速度非常敏感。我们将与冲击有关的地震效率的值限制在约10的数量级之间 并且我们确定地震效率对目标介质中的声速和弹性阈值非常敏感。我们将与冲击有关的地震效率的值限制在约10的量级之间 并且我们确定地震效率对目标介质中的声速和弹性阈值非常敏感。我们将与冲击有关的地震效率的值限制在约10的数量级之间碎屑岩为‐ 7至10 ‐ 6,基岩为〜10 ‐ 4至10 ‐ 3。对于发生在火星上的新撞击,这项工作可以帮助了解火星地壳的近地表特性,并且有助于理解通过地震信号作为目标介质的函数来检测撞击的能力。
更新日期:2021-02-19
中文翻译:
火星顶壳类似物简单火山口形成的地震效率
NASA InSight(使用地震调查,大地测量和热传输的内部勘探)任务向火星部署了第一台在另一行星表面运行的地震仪。它使我们有机会研究火星的地震活动,包括由小型陨石轰炸引起的任何地震活动。冲击产生的地震信号的可检测性与地震效率密切相关,地震效率定义为冲击器动能转移到目标介质中地震能中的比例。这项工作研究了火星近地表的地震效率,该效应与陨石对火星的小撞击有关。我们使用了iSALE-2D(抗冲击简化的任意拉格朗日欧拉)物理物理学代码来模拟米级撞击坑的形成,并使用了最近形成的1。以5 m直径的火山口为例。火星地壳模拟为未破裂的无孔基岩,孔隙度为25%的破裂基岩和孔隙率分别为44%和65%的高度多孔的块石。我们使用了先前工作中定义的适当的强度和孔隙度模型,并且确定地震效率对目标介质中声速和弹性阈值的速度非常敏感。我们将与冲击有关的地震效率的值限制在约10的数量级之间 并且我们确定地震效率对目标介质中的声速和弹性阈值非常敏感。我们将与冲击有关的地震效率的值限制在约10的量级之间 并且我们确定地震效率对目标介质中的声速和弹性阈值非常敏感。我们将与冲击有关的地震效率的值限制在约10的数量级之间碎屑岩为‐ 7至10 ‐ 6,基岩为〜10 ‐ 4至10 ‐ 3。对于发生在火星上的新撞击,这项工作可以帮助了解火星地壳的近地表特性,并且有助于理解通过地震信号作为目标介质的函数来检测撞击的能力。