Геофізики, що працюють з даними сейсмографа SEIS марсіанської автоматичної станції InSight, склали найбільш детальну схему будови підповерхневих шарів планети до глибини 200 метрів. Виявилося, що під шаром реголіту і крупнозернистої брекчії залягають два великі шари базальту, розділені шаром осадових породів.
InSight працює на Марсі вже три роки, ведучи дослідження внутрішньої будови і клімату планети. На сьогоднішній день основним робочим інструментом станції є сейсмограф SEIS, який навесні 2019 року зафіксував перший марсотрус і з тих пір виявив більше тисячі окремих сейсмічних подій, що дозволяє визначити внутрішню структуру планети і характеристики її тектонічної активності.
Сейсмічні дослідження неглибоких підповерхневих шарів поблизу місця висадки InSight досі обмежувалися глибинами 10-20 метрів, в результаті чого шари на глибині від декількох десятків до декількох сотень метрів залишалися мало вивченими. Ці шари можуть дати обмеження на моделі процесів, які сформували рівнину Елізій, таких як вулканізм, ерозія порід, осадконакоплення і падіння метеоритів. Зокрема, вважається, що під місцем висадки InSight залягають кілька метрів піщаного реголіту і шари базальтів, товщиною 200-300 метрів.
Група геофізиків на чолі з Седріком Шмельцбахом (Cedric Schmelzbach) зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха опублікувала результати сейсмічних досліджень підповерхневих шарів Марса в місці висадки станції шляхом аналізу даних SEIS, отриманих у тихий період 3 лютого 2020 року, коли вітер був дуже слабкий і не породжував сильні коливання станції.
За відсутності сильного сейсмічного шуму, викликаного вітром, одержуваний спектр відносно плоский, в діапазоні частот від 1,5 до 8 герц, з помітним винятком у вигляді піку на частоті 2,4 герц, який, на думку дослідників, не пов'язаний з коливаннями станції, а пов'язаний з неоднорідними, неглибокими підповерхнісними шарами поблизу апарату, причому первинним джерелом коливань буде взаємодія вітру з нерівною поверхнею. Оскільки джерело коливань знаходиться на поверхні планети, сейсмічне хвильове поле буде переважно складатися з поверхневих хвиль, а саме хвиль Релея і Лява. Якщо провести аналіз еліптичності (відношення між вертикальною і горизонтальною компонентами хвилі) хвиль Релея, а потім побудувати моделі профілів швидкостей поширення сейсмічних S-хвиль і P-хвиль, то можна оцінити структуру підповерхневих шарів Марса.
Підсумкова модель будови підповерхнісних шарів поблизу місця висадки InSight, добре вписується в дані SEIS, виглядає наступним чином. Під станцією залягає шар піщаного реголіту, товщиною приблизно три метри, який потім переходить в 15-метровий шар крупнозернистої брекчії, утвореної в результаті падінь метеоритів. Потім йде шар амазонійських (віком 1,7 мільярда років) базальтів, який, починаючи з глибини близько 30 метрів, переходить у проміжний шар, товщиною 30-40 метрів, що складається, імовірно, з осадових порід. Після цього йде шар амазонійських і гесперійських (віком 3,6 мільярда років) базальтів, аж до глибини 175 метрів. Ще глибше залягають, швидше за все, осадові гірські породи.
Дані SEIS вже дозволили вченим приблизно зрозуміти, де пролягають основні межі розділу шарів Марса і який розмір його ядра. Про те, як станція досліджує планету можна дізнатися з матеріалів «Зазирнути всередину Червоної планети», «Сейсмограф для Марса» і «45 сантиметрів за 50 років».
