Под своей пыльной поверхностью, Марс гудит. Тихий, постоянный шум периодически пульсирует с ритмом землетрясений, которые разлетаются по планете, но источник этой инопланетной музыки остается неизвестным.
Этот марсианский гул - всего лишь один из множества свежих тайн и открытий, обнаруженных с помощью марсохода НАСА InSight. Работа, описанная в наборе из пяти исследований, опубликованных сегодня в журнале Nature Geoscience и Nature Communications, позволяет заглянуть в удивительную активность над и под поверхностью красной планеты.
Зрение InSight коснулось Марса в ноябре 2018 года, после боронованного спуска на плоскую безликую просторную равнину вблизи экватора планеты. С тех пор корабль использует чрезвычайно чувствительный сейсмометр и ряд дополнительных приборов для снятия показаний, которые помогают ученым распутать загадку геологической активности и внутренней структуры Марса.
"Это такое облегчение - наконец-то встать и закричать, посмотреть на все эти замечательные вещи, которые мы видим", - говорит Брюс Банердт, главный следователь миссии InSight.
В дополнение к странному гулу, последняя партия данных InSight описывает первую активную зону разлома, обнаруженную на Марсе, закономерности и импульсы в современных магнитных полях, и дает представление о магнитном прошлом планеты. Взятая вместе, информация, полученная с Марса, жизненно важна для выяснения того, как все каменистые планеты формируются и развиваются с течением времени.
"Вы не можете сделать модель только с Земли, вам нужно больше точек данных", - говорит Сюзанна Смрекар, заместитель главного исследователя миссии InSight. "Просто супер волнительно, что мы видим некоторые из этих вещей, и что мы пытаемся понять Марс".
Любопытные истоки землетрясений
Одной из основных задач InSight является измерение сейсмической активности Марса. Первые несколько месяцев прослушивания поверхности были тревожно тихими. Но, наконец, 6 апреля 2019 г. на красной планете пронеслось первое когда-либо обнаруженное "марсианское землетрясение", захватывающее дух сейсмологов на земном шаре.
С тех пор, как было обнаружено это землетрясение, они продолжаются, и на сегодняшний день зарегистрировано более 450, говорит Бэнэрдт. Хотя уровень активности не стал неожиданностью, небольшие встряски, похоже, происходят все чаще и чаще. Взлет в количестве небольших толчков может быть сезонным эффектом, но так как мы только начали собирать записи, это все еще одна из многих загадок, над разгадкой которых работает команда.
Ученые также не уверены, откуда именно происходят все эти землетрясения. Здесь, на Земле, поверхность планеты часто дрожит из-за медленного хода тектонических плит. В коре накапливается напряжение, и внезапное высвобождение порождает землетрясение. Но на Марсе нет тектоники глобальных плит, поэтому геологи следят за другими возможными триггерами.
Обнаруженные с помощью InSight два новых очага землетрясений помогают ученым еще больше приблизиться к ответам. Толчки прозвучали громко и четко, с тактовой частотой от трех до четырех баллов, что позволило исследователям проследить за ними до области их происхождения - серии глубоких разрезов на поверхности, известной под названием Cerberus Fossae, образовавшейся 10 миллионов лет назад или около того.
Экспансивные лавовые потоки и наводнения когда-то вырывались из этих трещин на поверхность, и некоторые жидкости все еще могут задерживаться глубоко под землей. По словам Смрекара, возможными источниками некоторых марсианских толчков являются карманы охлаждения и сжатия магмы или движение расплавленной породы или даже воды через подповерхностные слои.
Чтобы точно установить причину землетрясений и получить более полное представление о подповерхностных слоях, ученым придется обнаружить больше толчков, может быть, даже несколько шумовых землетрясений.
"Мы бы хотели увидеть цифру пять", - говорит Смрекар. "И кто знает? Это игра в ожидание, но такой объем данных позволит нам полностью изучить явление".
Марсианская песня, которая никогда не заканчивается
InSight также обнаружил загадочный сейсмический сигнал, который постоянно гудит на фоне вспыхивающих землетрясений.
На Земле много устойчивых фоновых гудков, наиболее распространенные из которых приходят со склонов океанов и при столкновении волн с берегом. Но на частоте 2,4 герц толчки Марса имеют более высокий шаг, чем большинство естественных гудков на Земле, которые имеют тенденцию опускаться ниже 1 герц, говорит Стивен Хикс, сейсмолог по землетрясениям из Имперского колледжа Лондона, который не участвовал в новых исследованиях.
Анализ показывает, что марсианский гул не связан с ревущими ветрами планеты, и кажется, что он усиливается трещиной далекого марсианского землетрясения. Эффект немного похож на бой колокола, кричащего рядом с вами, объясняет Иешуа Кармайкл, геофизик в национальной лаборатории Лос Аламос, который не был вовлечен в исследование. Ваш голос представляет собой смесь частот, и, если один из них совпадает с резонансом колокола, ваши крики могут установить тональность его звона.
Возможно, гул связан с геологией и толчками непосредственно под InSight, который каким-то образом усиливает этот конкретный тон, говорит Банердт. InSight сидит в древнем кратере, так как он наполнен пылью и песком, которые могут звонить, ловя волны от землетрясений. Тем не менее, структура также не возбуждается турбулентными ветрами, и бассейн кажется немного мал, чтобы генерировать это конкретное кольцо, говорит Бэнердт.
Гудение и землетрясения могут происходить из двух отдельных источников, говорит Хикс. Сам шлюз InSight может даже вызвать таинственный резонанс, добавляет Банердт.
"Это чрезвычайно загадочно", - говорит Бэнэрдт. "Мы понятия не имеем, что это такое."
Продолжение следует
