У надрах Марса знайдено нову структуру: чому ядро планети здається більшим, ніж насправді

Два роки тому вчені дійшли висновку, що ядро Марса має напрочуд великий розмір і складається з великої кількості легких хімічних елементів. Автори двох окремих нових досліджень, опублікованих у журналі Nature, з'ясували, чому ядро Марса здавалося більшим, ніж є насправді. Також вони назвали точніший діаметр цього ядра та його хімічний склад, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Занадто велике ядро Марса

У 2021 році було опубліковано кілька окремих досліджень, заснованих на даних космічного апарата InSight, який вивчав сейсмічну активність Марса. Учені проаналізували сейсмічні хвилі, які проходили через надра планети, щоб отримати уявлення про його ядро. Автори минулих досліджень дійшли висновку, що діаметр ядра Марса становить приблизно 3600 км (для порівняння діаметр Червоної планети — приблизно 6800 км). Тобто ядро виявилося набагато більшим, ніж припускали астрономи.

Також учені тоді дійшли висновку, що ядро Марса має несподівано низьку густину (якщо порівнювати з ядром Землі), складається з рідкого заліза із домішками таких легших хімічних елементів як кисень, водень, сірка та вуглець. І ці легкі елементи становлять приблизно 20% маси ядра Марса, тоді як ядро Землі, що складається із заліза та нікелю, має всього 10% легких елементів.

За словами авторів нових досліджень, пояснити таку велику кількість легких хімічних елементів у ядрі Марса було дуже важко на основі наявних теорій формування Червоної планети. Після появи досліджень у 2021 році посадковий апарат InSight зафіксував набагато більше сейсмічних хвиль, які проходили через надра планети, зокрема й через її ядро. Аналіз цих даних дав змогу вченим краще зрозуміти внутрішній устрій Марса.

Нова структура в надрах Марса

Учені дійшли висновку, що насправді ядро Марса менше за розміром і його діаметр перебуває в діапазоні між 3300 і 3350 км. Також виявилося, що ядро має вищу щільність, ніж показали минулі дослідження. Ще вчені з'ясували, що насправді ядро Червоної планети тільки на 9-14% складається з легших хімічних елементів.

Автори нових досліджень дійшли висновку, що попередні хибні оцінки розміру та складу ядра Марса можна пояснити наявністю виявленого шару розплавленої породи з кремнію завтовшки приблизно 150 км, який оточує ядро. Цей шар відбиває сейсмічні хвилі, а тому розмір ядра Марса здавався такими великим.

Але вчені розходяться в думці щодо рівня щільності й хімічного складу раніше невідомої структури, що оточує ядро Червоної планети. Одне дослідження припускає, що шар дуже щільний, і в ньому також багато сірки та кисню. Друге дослідження припускає нижчу щільність шару та меншу кількість вищевказаних хімічних елементів.

Одні вчені вважають, що щільний шар розплавленої породи може запобігати процесу затвердіння ядра, і воно залишається рідким. Це пояснює відсутність магнітного поля в Марса. Інші вчені вважають, що менш щільний шар міг бути джерелом активного вулканізму на Марсі, і це призвело до появи потоків лави, які сформували найбільшу вулканічну структуру в Сонячній системі під назвою Фарсіда. Також це може пояснити можливу наявну зараз вулканічну активність у регіоні під назвою Рівнина Елізій.

Автори двох досліджень сходяться на думці, що потрібно провести новий аналіз даних, отриманих за 4 роки своєї роботи на Марсі (з 2018 по 2022) апаратом InSight. За словами вчених, у результаті можуть бути зроблені нові відкриття про надра Червоної планети.

Як уже писав Фокус, раніше цього року вчені представили результати дослідження ядра Марса. Вони детально описали, з чого воно складається.