由直达 S 波分裂揭示的 Elysium Planitia 下方火星地震各向异性
地球物理
2024-10-03 v1
摘要
地震各向异性源于各向异性矿物的结晶择优取向或晶格择优取向，或熔体与裂隙的形状择优取向，能够在火星过去的演化与其当前状态之间建立关键联系。迄今为止，尽管基于 InSight 地震仪记录的地壳转换波、多次波和面波所得的火星地壳中垂直偏振与水平偏振剪切波速度的差异，已提出火星存在地震各向异性，但证据仍具不确定性。值得注意的是，作为地震各向异性直接指标的剪切波分裂，尚未有利用火震记录进行报道的先例。在本研究中，我们利用 InSight 地震仪探测到的低频火震来揭示火星的剪切波分裂。我们发现，三个具有高信噪比的火震记录（S0173a、S0235b 和 S1133c）的直达 S 波表现出分裂现象。我们通过合成测试排除了视各向异性的可能性，从而证实了火星地震各向异性的存在。从直达 S 波分裂测量到的延迟时间（平均约 1.33 s）过大，无法仅归因于 InSight 下方上地壳（0 - 10 km）的地震各向异性。因此，火星更深区域的地震各向异性是不可或缺的。结合 InSight 着陆点附近的其他地球物理证据，本研究观测到的强地震各向异性意味着 InSight 下方 10 km 以深处存在含定向裂隙的多孔地壳，和/或火星 Elysium Planitia 下方存在活跃的地幔柱。
引用
@article{arxiv.2405.09120,
title = {Martian seismic anisotropy underneath Elysium Planitia revealed by direct S wave splitting},
author = {Jing Shi and Cunrui Han and Tao Wang and Chao Qi and Han Chen and Zhihan Yu and Jiaqi Geng and Minghan Yang and Xu Wang and Ling Chen and Hejiu Hui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09120},
year = {2024}
}
备注
Manuscript has been submitted to Earth and Planetary Science Letters; 9 figures; 33 pages