Reinterpreted Apollo-era seismic data from the Moon reveal a solid inner core and a fluid outer core.

NASA’s InSight (Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) mission landed in Elysium Planitia on Mars on 26 November 2018. It aims to determine the interior structure, composition and thermal state of Mars, as well as constrain present-day seismicity and impact cratering rates. Such information is key to understanding the differentiation and subsequent thermal evolution of Mars, and thus the forces that shape the planet’s surface geology and volatile processes. Here we report an overview of the first ten months of geophysical observations by InSight. As of 30 September 2019, 174 seismic events have been recorded by the lander’s seismometer, including over 20 events of moment magnitude Mw = 3–4. The detections thus far are consistent with tectonic origins, with no impact-induced seismicity yet observed, and indicate a seismically active planet. An assessment of these detections suggests that the frequency of global seismic events below approximately Mw = 3 is similar to that of terrestrial intraplate seismic activity, but there are fewer larger quakes; no quakes exceeding Mw = 4 have been observed. The lander’s other instruments—two cameras, atmospheric pressure, temperature and wind sensors, a magnetometer and a radiometer—have yielded much more than the intended supporting data for seismometer noise characterization: magnetic field measurements indicate a local magnetic field that is ten-times stronger than orbital estimates and meteorological measurements reveal a more dynamic atmosphere than expected, hosting baroclinic and gravity waves and convective vortices. With the mission due to last for an entire Martian year or longer, these results will be built on by further measurements by the InSight lander. Geophysical and meteorological measurements by NASA’s InSight lander on Mars reveal a planet that is seismically active and provide information about the interior, surface and atmospheric workings of Mars.

Clues to a planet's geologic history are contained in its interior structure, particularly its core. We detected reflections of seismic waves from the core-mantle boundary of Mars using InSight seismic data and inverted these together with geodetic data to constrain the radius of the liquid metal core to 1830 ± 40 kilometers. The large core implies a martian mantle mineralogically similar to the terrestrial upper mantle and transition zone but differing from Earth by not having a bridgmanite-dominated lower mantle. We inferred a mean core density of 5.7 to 6.3 grams per cubic centimeter, which requires a substantial complement of light elements dissolved in the iron-nickel core. The seismic core shadow as seen from InSight's location covers half the surface of Mars, including the majority of potentially active regions-e.g., Tharsis-possibly limiting the number of detectable marsquakes.

Single seismometer structure Because of the lack of direct seismic observations, the interior structure of Mars has been a mystery. Khan et al. , Knapmeyer-Endrun et al. , and Stähler et al. used recently detected marsquakes from the seismometer deployed during the InSight mission to map the interior of Mars (see the Perspective by Cottaar and Koelemeijer). Mars likely has a 24- to 72-kilometer-thick crust with a very deep lithosphere close to 500 kilometers. Similar to the Earth, a low-velocity layer probably exists beneath the lithosphere. The crust of Mars is likely highly enriched in radioactive elements that help to heat this layer at the expense of the interior. The core of Mars is liquid and large, ∼1830 kilometers, which means that the mantle has only one rocky layer rather than two like the Earth has. These results provide a preliminary structure of Mars that helps to constrain the different theories explaining the chemistry and internal dynamics of the planet. Science , abf2966, abf8966, abi7730, this issue p. 434 , p. 438 , p. 443 see also abj8914, p. 388

Abstract In the near future, lunar exploration should be enhanced by deploying a new seismic station on the farside of the Moon, the Farside Seismic Suite (FSS), a package of two seismometers recently selected by NASA to fly on a commercial lander. The new data should provide us with new insights into Moon's seismic activity, its interior, and composition. To fully benefit from the new data, we need to take advantage of the data acquired during the Apollo missions. The problem of relating new and old data is complex due to the single‐station nature of the future deployment. In this study, we tackle this issue by developing a machine learning model in the context of the deep moonquake (DMQ) classification problem. The DMQs form the largest group of detected events from Apollo data, and their source regions have been located and are known to exhibit temporal and spatial patterns connected with the monthly lunar tidal periods. Therefore, we propose to utilize a machine learning (ML) algorithm named random forest to identify DMQs source regions without using waveform information and only using the lunar orbital parameters related to DMQs time occurrences. We show that ML models perform well (with an accuracy >70%) when they are trained to classify 4 or fewer different source regions. This approach gives us a good first location approximation of the DMQs source regions and opens up a new approach to their location estimate when captured by the future FSS single‐station seismometers.

Seismic observations of impacts on Mars indicate a higher impact flux than previously measured. Using six confirmed seismic impact detections near the NASA InSight lander and two distant large impacts, we calculate appropriate scalings to compare these rates with lunar-based chronology models. We also update the impact rate from orbital observations using the most recent catalog of new craters on Mars. The snapshot of the current impact rate at Mars recorded seismically is higher than that found using orbital detections alone. The measured rates differ between a factor of 2 and 10, depending on the diameter, although the sample size of seismically detected impacts is small. The close timing of the two largest new impacts found on Mars in the past few decades indicates either a heightened impact rate or a low-probability temporal coincidence, perhaps representing recent fragmentation of a parent body. We conclude that seismic methods of detecting current impacts offer a more complete dataset than orbital imaging.