На основе данных, собранных сейсмографом миссии InSight удалось впервые определить вероятную толщину коры Марса в абсолютных величинах.
Правда, существует «тонкая» и «толстая» модели. В первом случае толщина будет составлять 24–38 км, а во втором — 39–72. А вот ядро жидкое и большое — примерно 1830 километров, что свидетельствует о наличии одного слоя мантии.
Марсианская сейсмоактивность
После тридцати лет космических полетов на Марс, мы узнаем о нем больше. Подобно Земле он имел сильное магнитное поле, создаваемое ядром. Затем оно исчезло, и атмосфера «выскользнула» в космос, поверхность остыла, став менее благоприятной для жизни, чем Земля. В исследованиях делались попытки оценить и толщину коры, моделируя взаимодействие гравитационных условий и наблюдаемой топографии, но оценки варьируются от 30 км до значений, превышающих сотню.
Чтобы отследить историю формирования, необходимо исследовать марсианскую кору, узнать состав и размер ядра, и есть ли нижняя мантия. Если бы толщина была известна, она бы стала главным элементом исследования тепловой эволюции планеты.
Обычно для определения четких границ перехода между слоями мантии и коры, используется сейсмическая активность, где распределение волн способно указать на структуру планеты. Чтобы проводить такие исследования, необходимо ждать падающие на поверхность планеты метеориты, удар которых вызывает сейсмические волны. InSight проводит измерения на поверхности Марса с начала 2019 года. Он измеряет размер ядра, изучая сейсмические волны, отражающиеся от границы между мантией и ядром.
Что зафиксировали планетологи?
Когда происходит марсотрясение, первичные волны исходят, быстро перемещаясь через слои, за ними следуют вторичные, колебания которых перпендикулярны направлению волны. Измерение промежутка времени позволяет определить, как далеко произошло марсотрясение — время прибытия волны увеличивается с удалением от источника. Волны с разной скоростью проходят через разные вещества, поэтому можно определить внутреннюю структуру планеты. Из тысячи зарегистрированных марсотрясений ученые сосредоточились на десяти с наибольшей амплитудой.
Так кора тонкая или толстая?
Две модели возникли вследствие небольшого числа марсотрясений большой амплитуды, дальнейшие исследования смогут подтвердить ту или иную модель. Однако, эти данные уже являются более точными, чем предыдущие. Ученые обнаружили, что толщина коры увеличивается с увеличением ее плотности, по мере того как контраст плотности на границе раздела кора-мантия уменьшается, вариации рельефа становятся более заметными. Мантия в два раза глубже земной — от 400 до 600 километров вглубь. Разница может наблюдаться отчасти потому, что у Марса есть только одна континентальная плита, в отличие от Земли, у которой их семь. Хотя по составу марсианская похожа на верхнюю мантию нашей планеты, она содержит больше железа и радиоактивных элементов. Также удалось уточнить размер ядра Марса — на глубине 1560 километров лежит жидкое металлическое ядро радиусом 1830 км. Причем оно гораздо менее плотное, чем считалось (шесть граммов на кубический сантиметр), что говорит о большом содержании серы и кислорода в составе. Присутствие легких элементов подтверждает, что Марс мог образоваться рано и достаточно быстро, при этом собирая материал из Солнечной системы, где легких элементов больше. Поскольку ядро больше, чем считалось ранее, и соответствующая мантия должна быть тоньше, это объясняет отсутствие самого распространенного на Земле минерала бриджманита, который мог бы изолировать ядро и не давать ему остыть, воздействуя на магнитное поле.
Исследователи надеются застать еще десяток марсотрясений магнитудой 4 балла и выше до окончания миссии InSight, чтобы сузить диапазон возможных размеров и химических элементов коры и ядра Марса.
