Ученые говорят, что теперь у них есть некоторые абсолютные числа, чтобы описать внутреннюю структуру горных пород Марса.
Данные поступают с космического корабля InSight, который обнаруживает землетрясения на планете с начала 2019 года .
Миссия под руководством НАСА показывает, что средняя толщина коры Марса составляет от 24 до 72 км - несколько тоньше, чем ожидалось.
Но главный вывод - размер ядра планеты. Его радиус 1830 км - это верхний предел предыдущих оценок.
Это первый раз, когда науке удалось напрямую нанести на карту внутреннее расслоение планеты отдельно от Земли. Это было сделано также для Луны, но Марс (общий радиус: 3390 км) имеет гораздо больший масштаб.
Эта информация позволяет исследователям лучше понять формирование и эволюцию различных планетных тел.
Insight достиг своих результатов так же, как сейсмологи изучают внутренние слои на Земле - отслеживая сигналы от землетрясений.
Эти события высвобождают волны энергии. Изменения пути и скорости волн покажут природу скальных материалов, через которые они проходят.
Система сейсмометра, развернутая зондом НАСА, зафиксировала сотни сотрясений, при этом небольшая часть за последние два года имела как раз те свойства, которые позволяли "визуализировать" внутреннюю часть Марса.
Группа инструментов, которую возглавляют из Франции и Великобритании, определила, что жесткая внешняя часть или кора Марса имеет толщину 20 или 39 км непосредственно под зондом (в зависимости от существующего точного подслоя). Экстраполируя известную геологию поверхности остальной части планеты, можно предположить, что средняя толщина составляет от 24 до 72 км. Напротив, средняя толщина земной коры составляет 15-20 км. Только в таком континентальном регионе, как Гималаи, он может достигать 70 км.
Однако действительно интересное число относится к ядру. Сигналы от «Marsquakes», отражающиеся от этого металлического элемента, указывают на то, что он начинается почти на полпути вниз от поверхности, на глубине около 1560 км - и что он находится в жидком состоянии. Большинство предварительных оценок требовали меньшего размера ядра.
Команда миссии говорит, что из новых прямых наблюдений вытекают два удивительных следствия.
Во-первых, известные масса и момент инерции Марса подразумевают, что ядро будет намного менее плотным, чем считалось ранее, и что железо-никелевый сплав, который доминирует в его составе, должен быть сильно обогащен более легкими элементами, такими как сера.
Второе следствие относится к слою между ядром и корой - мантии. Теперь он тоньше, чем предполагалось ранее.
Опять же, исходя из известных размеров Марса, маловероятно, что эта мантия сможет достичь давления, при котором минерал бриджманит станет стабильным.
На Земле этот твердый минерал покрывает ядро, замедляя конвекцию и потерю тепла. Следовательно, на раннем Марсе его отсутствие привело бы к быстрому похолоданию.
Первоначально это могло позволить сильную конвекцию в металлическом ядре и динамо-эффект, который создавал глобальное магнитное поле. Но это, конечно, сейчас отключено. Сегодня на планете невозможно обнаружить глобальное магнитное поле.
Если бы он был там, он обеспечил бы некоторую защиту для защиты своей поверхности от разрушительной радиации, которая постоянно льется из космоса и делает мир крайне негостеприимным
Профессор Том Пайк из Имперского колледжа Лондона, Великобритания, является одним из главных исследователей сейсмометрической системы Insight. Он сказал BBC News: «Мы впервые смогли заглянуть внутрь другой планеты с помощью сейсмологии, и то, что мы видели на Марсе, - это то, что у нас есть ядро большего размера и более легкое ядро, чем ожидалось. И это говорит о том, что нам совсем немного о том, как планета развивалась в течение геологического времени ».
Доктор Санне Коттаар из Кембриджского университета не входит в миссионерскую команду. Она описала результаты Insight как демонстрацию силы, учитывая, насколько сложно изучать очень небольшие землетрясения, происходящие на Марсе. Они никогда не достигают магнитуды выше 4, которую люди заметят только в пределах нескольких километров от эпицентра события.
«Землетрясения очень, очень слабые, - сказала она. «Это намного сложнее, чем заниматься сейсмологией на Земле. Ученым миссии также пришлось разработать методы работы только с одним сейсмометром, представленным спускаемым аппаратом InSight. Чтобы затем увидеть эти данные, и чтобы они действительно могли заглянуть внутрь планеты с этими данными - действительно впечатляет ».
.