Серце Червоної планети. Учені вперше створили детальну карту внутрішньої будови Марса
Посадковий апарат Mars InSight уперше використав сейсмічні дані, щоб сформувати картину кори, мантії та ядра Червоної планети.
Апарат Mars InSight, основна мета якого полягає у вивченні внутрішньої будови та складу Марса, нарешті надав ученим вичерпну інформацію про внутрішню структуру планети, повідомляє Sciencealert.
Посадковий апарат Mars InSight зареєстрував приблизно 733 марсотруси і використовував інформацію про 35 з них, щоб скласти картину кори, мантії та ядра Марса. Це вперше, коли сейсмічні дані використовувалися для дослідження надр планети, яка відрізняється від Землі, і це важливий крок до розуміння еволюції кам'янистих планет у Сонячній системі.
За допомогою марсотрусу вдалося з'ясувати товщину та структуру кори і мантії, а також побачити дивно велике рідке ядро з низькою щільністю.
"Таке дослідження випадає раз у житті", — говорить планетарний сейсмолог Саймон Штелер із Федерального інституту технологій у Швейцарії.
"Ученим потрібні були сотні років, щоб виміряти ядро Землі. Після місій "Аполлон" їм треба було 40 років, щоб виміряти ядро Місяця. InSight знадобилося всього два роки, щоб виміряти ядро Марса".
Сейсмічні хвилі поширюються по планеті, проходять крізь певні об'єкти та відбиваються від них, що дозволяє сейсмологам наносити на карту внутрішню будову планети.
До нещодавнього часу Марс не вважався особливо геологічно активним. У нього немає тектонічних плит, а є один роздільний шар кори. Хоча є стародавні вулканічні регіони, нової вулканічної активності не спостерігалося. У нього також немає глобального магнітного поля.
Однак нещодавні спостереження показали, що Червона планета не зовсім мертва. Були зафіксовані натяки на вулканічну активність. А в квітні 2019 року апарат Mars InSight зафіксував перші марсотруси.
З тих пір вчені внесли в каталог понад 700 марсотрусів, майже 35 з яких були досить сильними для того, щоб скласти карту внутрішньої будови Марса.
"Прямі сейсмічні хвилі від землетрусу трохи схожі на звук наших голосів у горах: вони виробляють луну", — говорить планетний сейсмолог Філіп Логнонне з Паризького університету у Франції.
"І саме це відлуння, відбите від ядра, або від кордону кора-мантія, або навіть на поверхні Марса, ми шукали в сигналах, завдяки їхній схожості з прямими хвилями".
Завдяки отриманим даним, вчені дізналися, що товщина марсіанської кори здебільшого становить від 24 до 72 кілометрів і вона складається як мінімум із двох шарів.
Як з'ясували дослідники, верхній шар несподівано пористий, а кора в місці приземлення апарату несподівано тонка. Це може говорити про наявність великої кількості радіоактивних елементів у корі.
Що стосується мантії, то вчені дізналися, що вона складається з єдиного шару гірських порід із твердою літосферою, розміром від 400 до 600 кілометрів. Як і кора, мантія Марса, ймовірно, також збагачена радіоактивними елементами.
"Сейсмічні дані підтвердили, що Марс імовірно колись був повністю розплавлений, перш ніж розділитися на кору, мантію і ядро, які ми бачимо сьогодні, але вони відрізняються від земних", — говорить геофізик Амір Хан із Федерального інституту технологій у Швейцарії.
"Товста літосфера добре узгоджується з моделлю Марса як "планети з однієї плитою".
Також дослідники зʼясували, що мантія Марса, ймовірно, має тільки один шар, на відміну від двох шарів мантії Землі.
Що стосується ядра Марса, то воно виявилося набагато більшим, ніж думали вчені раніше, з радіусом приблизно 1 830 кілометрів. Це більше половини планетарного радіуса в 3 390 кілометрів і на 200 кілометрів більше, ніж передбачалося раніше.
Учені також припускають, що ядро рідке, хоча більший розмір вказує на більш низьку щільність, ніж вважалося раніше. Це означає, що ядро, ймовірно, містить більш легкі елементи, такі як сірка, кисень, вуглець і водень, на додаток до заліза і нікелю.
"Місія InSight надала унікальну можливість отримати ці дані", — говорить сейсмолог і геолог Доменіко Джардіні з Федерального інституту технологій у Швейцарії.
"Але ми далекі від завершення аналізу всіх даних — Марс як і раніше має багато загадок, насамперед, хотілося б дізнатися чи утворився він у той же час і з того ж матеріалу, що й наша Земля".