2022

Empirical H/V spectral ratios at the InSight landing site and implications for the martian subsurface structure

Carrasco, S., Knapmeyer-Endrun, B., Margerin, L., Schmelzbach, C., Onodera, K., Pan, L., Lognonné, P., Menina, S., Giardini, D., Stutzmann, E., Clinton, J., Stähler, S., Schimmel, M., Golombek, M., Hobiger, M., Hallo, M., Kedar, S., & Banerdt, W. B. (2023). Empirical H/V spectral ratios at the InSight landing site and implications for the martian subsurface structure. Geophysical Journal International, 232(2), 1293–1310. https://doi.org/10.1093/gji/ggac391

SUMMARY

The horizontal-to-vertical (H/V) spectral ratio inversion is a traditional technique for deriving the local subsurface structure on Earth. We calculated the H/V from the ambient vibrations at different wind levels at the InSight landing site, on Mars, and also computed the H/V from the S-wave coda of the martian seismic events (marsquakes). Different H/V curves were obtained for different wind periods and from the marsquakes. From the ambient vibrations, the recordings during low-wind periods are close to the instrument self-noise level. During high-wind periods, the seismic recordings are highly contaminated by the interaction of the lander with the wind and the martian ground. Therefore, these recordings are less favourable for traditional H/V analysis. Instead, the recordings of the S-wave coda of marsquakes were preferred to derive the characteristic H/V curve of this site between 0.4 and 10 Hz. The final H/V curve presents a characteristic trough at 2.4 Hz and a strong peak at 8 Hz. Using a full diffuse wavefield approach as the forward computation and the Neighbourhood Algorithm as the sampling technique, we invert for the 1-D shear wave velocity structure at the InSight landing site. Based on our inversion results, we propose a strong site effect at the InSight site to be due to the presence of a shallow high-velocity layer (SHVL) over low-velocity units. The SHVL is likely placed below a layer of coarse blocky ejecta and can be associated with Early Amazonian basaltic lava flows. The units below the SHVL have lower velocities, possibly related to a Late Hesperian or Early Amazonian epoch with a different magmatic regime and/or a greater impact rate and more extensive weathering. An extremely weak buried low velocity layer (bLVL) between these lava flows explains the data around the 2.4 Hz trough, whereas a more competent bLVL would not generate this latter feature. These subsurface models are in good agreement with results from hammering experiment and compliance measurements at the InSight landing site. Finally, this site effect is revealed only by seismic events data and explains the larger horizontal than vertical ground motion recorded for certain type of marsquakes.

Original article

Política de privacitat

De conformitat amb la Llei Orgànica 3/2018, de 5 de desembre, de Protecció de Dades Personals i Garantia de Drets Digitals (LOPDGDD), el Reglament General de Protecció de Dades (RGPD) i la legislació relacionada, GEO3BCN-CSIC es compromet a complir amb l'obligació de secret respecte a les dades personals i el deure de tractar-les confidencialment després de realitzar les corresponents anàlisis de risc, en particular, de conformitat amb la disposició addicional primera de la LOPDGDD, les mesures de seguretat corresponents a les previstes en el Règim Nacional de Seguretat, necessàries per evitar la seva alteració, pèrdua, tractament o accés no autoritzat.

Els usuaris podran exercitar en qualsevol moment els seus drets d'accés, rectificació, cancel·lació, oposició, limitació o portabilitat dirigint-se per escrit a la Secretaria General del CSIC a C/Serrano 117, 28006 MADRID (Espanya), aportant fotocòpia del seu Document Nacional d'Identitat (DNI) o a través del Registre Electrònic del CSIC, situat a la seva Seu Electrònica, per al qual hauran de disposar d'un certificat electrònic reconegut. És possible contactar amb el Delegat de Protecció de Dades del CSIC a través d'aquest correu electrònic: delegadoprotecciondatos thecsic.es

GEO3BCN-CSIC es reserva el dret a modificar la present Política de Privacitat amb la finalitat d'adaptar-la a les últimes legislacions, jurisprudencials o interpretacions efectuades per l'Agència Espanyola de Protecció de Dades. En aquest cas, el CSIC anunciarà aquests canvis, indicant clarament amb antelació les modificacions efectuades, i sol·licitant, si es considera necessari, la seva acceptació.

No
Acceptar

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies
Desplaça cap amunt