Mars keşif aracı InSight, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) tarafından geliştirilen Mars’ın derinliklerine ısı akışını ölçmek için HP3 “Mars Köstebeği” cihazını kullanarak yüzey çalışmaları yaptı. Kızıl Gezegen’in yer altı sıcaklık ve yoğunluk özellikleri incelenirken, kabuğun oluşumunda toprağın sıcaklığının etkili olduğu belirtildi. NASA’nın InSight misyonu, Sismik Araştırmalar, Jeodezi ve Isı Taşınımını Kullanarak İç Keşif 26 Kasım 2018’de Mars’a iniş yaptı.
Bu, bir araştırma istasyonunun ilk kez gezegenin içini araştırmak için yüzeye yerleştirildiği için Mars keşifine önemli bir dönüm noktasıydı. InSight’ın HP3’ü kullanarak Mars topraklarının derinliklerinden gelen ısı akışını ölçmek için yapılacak önemli görevlerden biri, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) tarafından geliştirilmişti.
HP3, Mars Köstebeği, dört yıl boyunca gezegenin derinliklerinden gelen ısı akışını ölçmek için tasarlanmıştı. HP3, Mars’ın iç kısımlarındaki ısıyı algılamak için yüzeyde beş metre derinlikte kazarak tasarlanmıştı. Uzay aracı, yüzeyin altındaki günlük ve mevsimsel dalgalanmalar hakkında önemli veriler topladı.
Bu verilerin incelenmesi, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nde (DLR) yapılan analizler, Mars’ın neden bu kadar kabuklu olduğuna dair yeni bilgiler ortaya koydu. Bulgular, Mars yüzeyindeki kabuğun sıcaklığın etkisiyle sertleştiğini gösteriyor. İç kısımlardan gelen ısı verileri, Mars’ın jeolojik evrimini anlamak ve çekirdek bölgesiyle ilgili teorileri ele almak için büyük önem taşıyor.
Bilim insanları, Mars’taki jeolojik aktivitelerin Hesperian döneminin sonlarında (yaklaşık 3 milyar yıl önce) büyük ölçüde durduğunu düşünseler de, hala lav akımlarının olduğuna dair kanıtlar bulunmaktadır. Bu durum, muhtemelen Mars’ın iç kısmının daha düşük kütle ve basınç nedeniyle daha hızlı soğumasından kaynaklanmaktadır. Bilim insanları, Mars’ın iç çekirdeğinin sıvı hale gelirken dış çekirdeğinin katılaşmaya başladığı teorisini öne sürmektedir.
DLR ekibi, InSight tarafından toplanan yeraltı sıcaklıklarını yüzey sıcaklıklarıyla karşılaştırarak kabuk içindeki ısı taşıma oranını ve termal iletkenliği ölçmeyi başardı. Bu sayede Mars toprağının yoğunluğu ilk kez tahmin edilebildi. Ekip, toprağın en üstteki 30 cm’lik kısmının yoğunluğunun bazaltik kum ile benzer olduğunu tespit etti. Termal sondanın 40 santimetre derinliği boyunca ortalama sıcaklık -56 santigrat dereceydi. Günlük ve mevsimsel değişimler boyunca yüzeyin sıcaklık eğrisini belirleyen kayıtlar, Kızıl Gezegen’de önemli bir ilk niteliği taşımaktadır.
Mars toprağının kabuğu, uzay aracının 40 cm’den biraz daha fazla derinliğe nüfuz etmesini sağlayacak şekilde 20 cm derinliğe kadar uzanmış olduğundan kritik bilgiler sağlamıştır. Bu derinlikte toplanan veriler, Mars’taki ısı taşınımı hakkında değerli bilgiler sunmaktadır. Araştırmacılar, bir Mars günü boyunca yüzey sıcaklıklarının sadece 5 ila 7 derece arasında değiştiğini ve bu dalgalanmanın yüzeyde görülen dalgalanmaların çok küçük bir kısmını oluşturduğunu keşfetti.
Mevsimsel olarak, Mars’taki toprak suyunun donma noktasının altında kaldığını ve 13 derece sıcaklık dalgalanması olduğunu tespit ettiler. Mars toprağının iyi bir yalıtkan olduğu ve sığ derinliklerdeki büyük sıcaklık farklarını önemli ölçüde azalttığı gösterilmiştir. Bu durum, Mars toprağının çeşitli fiziksel özelliklerini etkilerken esneklik, termal iletkenlik, ısı kapasitesi, içindeki malzemelerin hareketi ve sismik dalgaların hızı gibi özelliklerini etkilemektedir.